JPH0583749B2 - - Google Patents
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- JPH0583749B2 JPH0583749B2 JP57157379A JP15737982A JPH0583749B2 JP H0583749 B2 JPH0583749 B2 JP H0583749B2 JP 57157379 A JP57157379 A JP 57157379A JP 15737982 A JP15737982 A JP 15737982A JP H0583749 B2 JPH0583749 B2 JP H0583749B2
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/1455—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means by using a second control of the closed loop type
-
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、所定の作動状態を実現且つ維持し、
特にエンジンのシリンダ内の良好な燃焼を確実に
するための、内燃機関の自動制御方法に関する。
この制御は燃焼に関連した現象を検知するセンサ
の信号により燃焼開始指点を指令することによつ
て行われる。従つて、この測定値に従つて燃焼開
始点を制御する方法は閉ループの制御として扱わ
れる。何故ならば、作動している内燃機関の燃焼
開始点の変更をすると、次のサイクルの燃焼開始
点の制御の基準となるセンサ信号値を変動せし
め、この繰り返しは内燃機関の作動状態が所定の
目標状態になるまで続く。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention achieves and maintains a predetermined operating state,
In particular, it relates to a method for automatically controlling an internal combustion engine to ensure good combustion within the cylinders of the engine.
This control is performed by commanding a combustion start finger point using a signal from a sensor that detects combustion-related phenomena. Therefore, the method of controlling the combustion start point according to this measured value is treated as closed-loop control. This is because when the combustion start point of an operating internal combustion engine is changed, the sensor signal value, which is the reference for controlling the combustion start point of the next cycle, changes, and this process is repeated until the operating state of the internal combustion engine reaches a predetermined level. This continues until the target state is reached.
本発明は、エンジンの作動状態の少なくとも１
つの特性現象の生起時点に対応する駆動軸の角度
位置の評点手段を備えた少なくとも１つのシリン
ダを有する内燃機関に対する、該特性現象又はそ
の検知が不安定な時の燃焼開始指令点の自動制御
方法を提供する。 The present invention provides at least one of the operating conditions of the engine.
A method for automatically controlling a combustion start command point when a characteristic phenomenon or its detection is unstable, for an internal combustion engine having at least one cylinder equipped with means for evaluating the angular position of a drive shaft corresponding to the point of occurrence of a characteristic phenomenon. I will provide a.
シリンダ内の燃焼開始指令点は、火花点火エン
ジンの場合は、クランク軸の上死点と、プラグに
高電圧が印加される瞬間のクランク軸位置との間
のクランク軸の回転角度で表わされる角度の点火
進みに一般的に対応し、圧縮点火エンジンの場合
は、クランク軸の上死点と、燃料がシリンダ内に
噴射される瞬間のクランク軸位置との間のクラン
ク軸の回転角度で表わされる角度の噴射進みに対
応する。 In the case of a spark ignition engine, the combustion start command point in the cylinder is the angle expressed by the rotation angle of the crankshaft between the top dead center of the crankshaft and the crankshaft position at the moment when high voltage is applied to the plug. For compression ignition engines, it is expressed as the angle of rotation of the crankshaft between the top dead center of the crankshaft and the position of the crankshaft at the moment fuel is injected into the cylinder. Corresponds to the angle of injection advance.
本発明の方法に従うと、エンジンの作動状態の
特性現象の検知手段を備えた各シリンダに対し
て、該現象が生起する瞬間の該駆動軸の角度位置
を測定し、次いで、所定値Ｑ以下のサイクルの間
に少なくともＰ個の有効測定値が得られたとき、
該有効測定値郡を代表する角度の統計値を決定
し、該統計値から燃焼開始指令点の変更値、即ち
燃焼開始の進みを決定し、該変更値を制御手段に
入力して上記統計値を所定値Ｖとせしめる。 According to the method of the present invention, the angular position of the drive shaft at the moment when the phenomenon occurs is measured for each cylinder equipped with means for detecting a characteristic phenomenon of the operating state of the engine, and then When at least P valid measurements are obtained during the cycle,
A statistical value of the angle representative of the effective measurement value group is determined, a changed value of the combustion start command point, that is, the progress of the combustion start is determined from the statistical value, and the changed value is inputted to the control means to change the above-mentioned statistical value. is set to a predetermined value V.
上記した所定値Ｖ、ＰまたはＱが固定値、また
はエンジンのモード、負荷、騒音、排気ガスの汚
染物の濃度、燃料の種類またはエンジンの温度の
如きエンジンの作動条件に関与する少なくとも１
つのパラメータの関数であつてよい。 The above-mentioned predetermined values V, P or Q may be fixed values or at least one depending on engine operating conditions such as engine mode, load, noise, exhaust gas pollutant concentration, fuel type or engine temperature.
may be a function of two parameters.
エンジンが複数のシリンダを備え、そのうちの
少なくとも１つのシリンダは上記現象の検知手段
を備えている場合は、このシリンダについての測
定値群から求めた統計値を用いて該現象の検知手
段を備えていないシリンダの燃焼開始指令点の変
更値を決定する。 If the engine is equipped with a plurality of cylinders, and at least one of the cylinders is equipped with a means for detecting the above phenomenon, the engine is equipped with a means for detecting the phenomenon using statistical values obtained from a group of measured values for this cylinder. Determine the change value of the combustion start command point for the cylinder that is not available.
エンジンが複数のシリンダを備え、そのうち少
なくとも２つのシリンダが検知手段を備え、該検
知手段を備えた少なくとも１つのシリンダに対し
て求めた該統計値を用いて該検知手段を備えてい
ない他のシリンダの燃焼開始点を制御するか、ま
たは該現象の有効測定値の数がＱサイクルの間に
Ｐ以下であるシリンダを制御する。 The engine includes a plurality of cylinders, at least two of which are equipped with a detection means, and the statistical value determined for the at least one cylinder equipped with the detection means is used to determine whether the other cylinders are not equipped with the detection means. or control the cylinder in which the number of valid measurements of the phenomenon is less than or equal to P during the Q cycle.
本発明の１態様に従うと、検知手段を備えた各
シリンダに於いて、エンジンの作動状態の特性現
象の検知がＱサイクルの間にＰ以下の回数でしか
行われない場合には、所定値の燃焼の前進を行
う。この所定値は、負荷、導入ガス温度又は他の
温度特性、エンジンの各種圧力の如きエンジンの
作動に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータ
ーによる数値の関数、又は燃料乃至は運転者の操
作によるアクセルの位置の関数であつてよい。こ
の場合、燃焼特性による制御ではなく、システム
の動作はいわゆる開ループのものとなる。 According to one aspect of the invention, in each cylinder provided with the detection means, if the detection of a characteristic phenomenon of the engine operating state is performed no more than P times during the Q cycle, the predetermined value is determined. Perform a combustion advance. This predetermined value may be a numerical function of at least one parameter that affects engine operation, such as load, inlet gas temperature or other temperature characteristics, various engine pressures, or the position of the accelerator due to fuel or driver operation. It may be a function of In this case, rather than being controlled by combustion characteristics, the system operates in a so-called open loop manner.
エンジンの作動状態の特性現象が不安定である
とは、例えば、必ずしもこうした状態には制限さ
れないが、現象自体の生起又は不在、或いはその
現象の検知又は非検知であり、結局、エンジンの
作動状態の特性現象がクランク軸の可変位置で現
れることを示す。 Characteristics of the operating state of the engine An unstable phenomenon refers to, for example, but not necessarily limited to, the occurrence or absence of the phenomenon itself, or the detection or non-detection of the phenomenon, and ultimately the operating state of the engine This shows that the characteristic phenomenon of appears at variable positions of the crankshaft.
本発明に従うと、検知手段による計測値が有効
又は無効かを決定して、各計測値及びその計測が
行われたときのクランク軸の角度間隔値のコント
ロールを行う。 According to the present invention, it is determined whether the measured value by the detection means is valid or invalid, and each measured value and the angular interval value of the crankshaft when the measurement is performed are controlled.
計測値の有効性の基準は当業者の評価に従い、
甘い基準（検知があればよいとする）から厳しい
基準（例えば、検知した値が極めて狭い範囲の場
合に限る）まで任意に採用することができる。 The criteria for the validity of the measured values is based on the evaluation of a person skilled in the art.
It is possible to arbitrarily adopt a standard ranging from a lenient standard (assuming detection is sufficient) to a strict standard (for example, only when the detected value is within an extremely narrow range).
エンジンの作動の特性現象を検知した瞬間の駆
動軸の位置の角度を代表する統計値を用いるの
は、測定対象である現象ではない誤差信号による
制御を回避するためである。保持すべき値は、標
準値であり、例外又は誤りでない値として評価さ
れる値でなければならない。このために、複数の
分布値からいわゆる標準値を抽出することが必要
である。それから代表値を抽出する統計母集団と
して保持する値の数が多くなるほど、こうして決
定される代表値が標準的なものとなる。しかしな
がら、現実には、エンジンの作動の実際的状態を
代表しない期間で測定値のサンプリングを行うの
を回避する必要があり、標準値を決定するための
測定値の最小母集団Ｐの選択は現象の適切な代表
値を得るために充分なものとして、該現象以外の
要因の影響を少なくし、それら外乱が一定のサイ
クル以外に影響を及ぼさないようにする必要があ
る。 The reason for using a statistical value representing the angle of the position of the drive shaft at the moment when a characteristic phenomenon of engine operation is detected is to avoid control based on an error signal that is not the phenomenon to be measured. The value to be retained must be a standard value and must be evaluated as a value that is not an exception or an error. For this purpose, it is necessary to extract so-called standard values from a plurality of distribution values. The greater the number of values held as a statistical population from which representative values are extracted, the more standard the representative values determined in this way become. However, in reality, it is necessary to avoid sampling measurements in periods that are not representative of the practical conditions of engine operation, and the selection of a minimum population P of measurements for determining standard values is a phenomenon In order to obtain an appropriate representative value of the phenomenon, it is necessary to reduce the influence of factors other than the phenomenon, and to prevent these disturbances from affecting other than a certain cycle.
測定値の母集団Ｐの代表値として保持される統
計値は、中央値、モード、或いは算術平均、幾何
平均又は二次平均の如き平均値であつてよい。 The statistical value maintained as a representative value of the population P of measurements may be a median value, a mode, or an average value such as an arithmetic mean, a geometric mean, or a quadratic mean.
測定値の母集団に対して保持される代表値のタ
イプの選択は測定対象である現象の性質によつて
決定される。 The choice of the type of representative value maintained for a population of measured values is determined by the nature of the phenomenon being measured.
以下の記載はエンジンの作動状態の２つの特性
現象に対して例示的に説明したものである。第１
例ではシリンダ内の最大圧力によつて行い、第２
例では燃焼室の評点位置への炎の先端通過によつ
て行う。 The following description is an exemplary explanation of two characteristic phenomena of the operating state of the engine. 1st
In the example, the maximum pressure in the cylinder is used, and the second
In the example, this is done by passing the flame tip to the scoring position in the combustion chamber.
これらの現象については、火花点火エンジンの
場合がフランス特許第2404121号、第2475640号、
米国特許第4153019号及びフランス特許第2432097
号明細書に記載されている。 Regarding these phenomena, in the case of spark ignition engines, French Patent No. 2404121, French Patent No. 2475640,
US Patent No. 4153019 and French Patent No. 2432097
It is stated in the specification of the No.
これらの現象は圧縮点火エンジンの場合にも生
起し、燃焼開始指令点の制御に対しても用いるこ
とができる。 These phenomena also occur in compression ignition engines, and can also be used to control the combustion start command point.
エンジンの作動状態の特性現象のこれら２つの
例は本発明の技術範囲を何ら制限するものでな
く、例えばフランス特許第2466635号明細書に記
載する如く、燃焼の位相の終期の如き他の現象に
もとづき、点火指令点を自動制御することに本発
明の方法を適用することも可能である。 These two examples of characteristic phenomena of the operating state of the engine do not in any way limit the scope of the invention, but may also be applied to other phenomena such as the end of the phase of combustion, as described for example in French Patent No. 2,466,635. Basically, it is also possible to apply the method of the present invention to automatically control the ignition command point.
従つて本発明は、エンジンの作動を直接に代表
する情報から内燃機関の燃焼開始指令点の制御を
可能とするものである。この閉ループの作動によ
つて、燃焼開始指令点と燃焼自体との間に介入す
る各種の現象の影響は１つのサイクルから次のサ
イクルの間に自動的に補償される。 Therefore, the present invention makes it possible to control the combustion start command point of an internal combustion engine from information that directly represents the operation of the engine. Due to this closed-loop operation, the effects of various phenomena intervening between the combustion start command point and the combustion itself are automatically compensated from one cycle to the next.
更に本発明に従うと、閉ループと開ループでの
作動の二重性のために、広範囲のエンジンの作動
領域での適用が可能であり、このとき、これらの
エンジンの作動モードの一方から他方への移行が
知覚されない。 Furthermore, according to the invention, due to the duality of closed-loop and open-loop operation, application is possible in a wide range of engine operating ranges, where the transition from one of these engine operating modes to the other is not perceived.
本発明の方法の第一の実施例では、少なくとも
１つのシリンダに於いて、シリンダ内の圧力が最
大である瞬間が駆動軸が所定の角度位置を通過す
る瞬間と一致するように燃焼開始指令点を制御す
る。最大圧力の瞬間を評定するために、シリンダ
ヘツドの加速度を検知し、これらの加速度を表す
第１信号を発する。 In a first embodiment of the method of the invention, a combustion start command point is set in at least one cylinder such that the moment when the pressure in the cylinder is at its maximum coincides with the moment when the drive shaft passes through a predetermined angular position. control. To estimate the moment of maximum pressure, the accelerations of the cylinder head are sensed and a first signal representative of these accelerations is emitted.
シリンダの燃焼状態が変動するとき、エンジン
の種々のシリンダの最大圧力の測定は不安定な特
性を示すことが実験の結果明らかとなつた。即
ち、例えばすべての測定領域についてセンサの感
度が不安定なため、エンジンの作動のすべてのサ
イクルに対して最大圧力の検知がなかつたり、或
いは最大圧力がシリンダの作動を代表しないこと
である。 Experiments have revealed that measurements of the maximum pressures of various cylinders of an engine exhibit unstable characteristics when the combustion conditions of the cylinders vary. That is, for example, because the sensitivity of the sensor is unstable for all measurement areas, there is no detection of the maximum pressure for all cycles of engine operation, or the maximum pressure is not representative of the operation of the cylinder.
こうした条件では、燃焼開始指令点の制御は満
足なものとならない。本発明の方法はこの問題を
解決するものである。 Under these conditions, the combustion start command point cannot be controlled satisfactorily. The method of the invention solves this problem.
第２の例では、本発明の燃焼開始指令点の制御
方法は、エンジンの少なくとも１つのシリンダ内
の燃焼中に、シリンダ内のガスの全容積に対する
燃焼したガスの容積の割合が所定の値に達して時
の駆動軸の角度位置を評定し、駆動軸の評定され
た位置が所定の角度位置に一致するように内燃開
始指令点の制御を変更することからなる。シリン
ダ内のガスの全容積に対する燃焼したガスの容積
の割合は、炎の先端部を検知することにより求め
ることができる。 In a second example, the method for controlling the combustion start command point of the present invention is characterized in that during combustion in at least one cylinder of the engine, the ratio of the volume of burned gas to the total volume of gas in the cylinder reaches a predetermined value. The method consists of estimating the angular position of the drive shaft when the angular position is reached, and changing the control of the internal combustion start command point so that the estimated position of the drive shaft coincides with the predetermined angular position. The ratio of the volume of burned gas to the total volume of gas in the cylinder can be determined by sensing the tip of the flame.
この第２の例の１態様に従うと、少なくとも１
つのシリンダ内で炎の先端（即ち燃焼したガスと
新鮮なガスとの界面）が評定位置を通過するのを
検知し、この通過を駆動軸の所定の角度位置の通
過と一致させるように燃焼開始指令点を変更す
る。 According to one aspect of this second example, at least one
Detects when the flame tip (i.e., the interface between burned gas and fresh gas) passes through a predetermined position in two cylinders, and starts combustion so that this passage coincides with the passage of a predetermined angular position of the drive shaft. Change the command point.
一般に、炎の先端はイオン検知プローブによつ
て検知される。このプローブは、駆動軸が前述し
た角度範囲（例えば前記フランス特許第2432097
号明細書に記載）を決定する２つの限界値の間の
位置に存在するとき、特性信号をあたえる。この
検知は応答時間の短い温度検出プローブ又は輻射
線センサによつても行うことができる。 Generally, the flame tip is detected by an ion sensing probe. This probe has a drive shaft that has the aforementioned angular range (e.g. the aforementioned French patent no. 2432097).
A characteristic signal is given when the position is between two limit values that determine the This sensing can also be done by temperature sensing probes or radiation sensors with short response times.
実験の結果、シリンダ内の燃焼状態が変動する
とき、上記角度範囲内に炎の先端部があることを
イオン化プローブによつて検知することは、不安
定であることがわかつた。即ち、例えば燃焼が存
在しないという理由で、上記検知はエンジンの作
動の全サイクルに対して行われない。或いはシリ
ンダの作動を代表するものとして考えられない場
合もある。これらの状態のとき、燃焼開始指令点
の制御は不満足のものとなる。本発明の方法はこ
の問題を解決するものである。 Experiments have shown that the detection of the flame tip within the above angular range by the ionization probe is unstable when the combustion conditions within the cylinder vary. That is, the sensing is not performed for the entire cycle of engine operation, for example because there is no combustion. Alternatively, it may not be considered as representative of the operation of the cylinder. Under these conditions, control of the combustion start command point becomes unsatisfactory. The method of the invention solves this problem.
火花点火エンジンに適用した本発明の方法の１
態様に従うと、ノツキングが起こつた時に、少な
くともノツキングを検知したシリンダに於いて、
ノツキングをなくすように燃焼開始指令点を必ず
変更する。このとき、燃焼開始指令点は、例えば
フランス特許第2337261号又は米国特許第4211194
号明細書に記載の如き当業者に公知の方法の従い
制御することができる。 1 of the methods of the present invention applied to spark ignition engines
According to the aspect, when knocking occurs, at least in the cylinder where the knocking was detected,
Be sure to change the combustion start command point to eliminate knotting. At this time, the combustion start command point is, for example, French Patent No. 2337261 or US Patent No. 4211194.
It can be controlled according to methods known to those skilled in the art, such as those described in the US Pat.
以下に添付の図面を参照して本発明の方法を詳
細に説明する。この実施例ではエンジンは４つの
シリンダＡ，Ｂ，Ｃ及びＤ（図示せず）を備える。
図中、同一のシリンダに関連した回路は同一の添
字のａ，ｂ，ｃ又はｄをつけて示している。
The method of the present invention will be explained in detail below with reference to the accompanying drawings. In this embodiment the engine has four cylinders A, B, C and D (not shown).
In the figures, circuits related to the same cylinder are indicated with the same suffix a, b, c, or d.
エンジンはセンサ６４ａ乃至６４ｄを備えてい
る。各センサはエンジンの作動状態の特性現象に
関連した測定信号を与える。 The engine is equipped with sensors 64a to 64d. Each sensor provides a measurement signal related to a characteristic phenomenon of the operating condition of the engine.
次いでこの測定信号は、分析回路６５ａ乃至６
５ｄによつて処理され、更に好ましくは波形整形
される。これらの回路は、例えば信号の強度、信
号の形態などの如き予め定めた一定の基準に従つ
て、信号値の有効又は無効を決定するようにして
もよい。 This measurement signal is then sent to analysis circuits 65a to 6
5d, and more preferably waveform shaping. These circuits may determine whether a signal value is valid or invalid according to certain predetermined criteria, such as signal strength, signal form, etc.
例えばエンジンの作動状態の特性現象が最大圧
力の場合、エンジンは、各シリンダ内の最大圧力
を測定するために、例えば圧力センサをセンサ６
４ａ乃至６４ｄとして備え、その圧力センサの出
力をピークホールド回路に接続して、最大圧力を
表す電気信号が出力されるようにする。しかし、
センサ６４ａ乃至６４ｄはこれに限定されるもの
ではなく、例えば、シリンダヘツドに加速度セン
サ（加速計）を４つのセンサ６４ａ乃至６４ｄと
して設けて、これらにより所定のシリンダの近傍
のシリンダヘツドの加速度を表す信号を得て、そ
の各加速計を信号を分析回路６５ａ乃至６５ｄに
送られるようにしてもよい。 For example, if the characteristic phenomenon of the operating state of the engine is the maximum pressure, the engine is equipped with, for example, a pressure sensor 6 to measure the maximum pressure in each cylinder.
4a to 64d, and the outputs of the pressure sensors are connected to a peak hold circuit so that an electrical signal representing the maximum pressure is output. but,
The sensors 64a to 64d are not limited to this. For example, four sensors 64a to 64d may be provided with acceleration sensors (accelerometers) on the cylinder head, and these sensors may represent the acceleration of the cylinder head in the vicinity of a predetermined cylinder. A signal may be obtained from each accelerometer and sent to analysis circuits 65a-65d.
４つの加速計６４ａ乃至６４ｄの代わりに、１
つのシリンダヘツド上に１つの加速計を適切に設
置して、この加速形からの信号をクランク軸の角
度位置に従つて分析回路のいずれかに選択的に分
配するようにしてもよい。 Instead of the four accelerometers 64a to 64d, one
An accelerometer may be suitably installed on each cylinder head so that the signal from this accelerator is selectively distributed to one of the analysis circuits according to the angular position of the crankshaft.
エンジンの各シリンダ内の最大圧力を測定する
場合、各センサの出力を受ける分析回路６５ａ乃
至６５ｄの各々は、対応するシリンダ内の圧力が
最大のとき、特性信号を出力する。この特性信号
（図示せず）は、適当な処理回路によつて液形整
形され、例えばシリンダ内の圧力が最大のとき、
パルスとして出力される。 When measuring the maximum pressure in each cylinder of the engine, each of the analysis circuits 65a to 65d that receives the output of each sensor outputs a characteristic signal when the pressure in the corresponding cylinder is maximum. This characteristic signal (not shown) is shaped by a suitable processing circuit so that, for example, when the pressure in the cylinder is at its maximum,
Output as a pulse.
エンジンの作動状態の特性現象として、標定位
置内の炎の先端の通過を選択した場合には、エン
ジンの各シリンダはイオン検出プローブ６４ａ，
６４ｂ，６４ｃ及び６４ｄを備えている。これら
プローブは、炎の先端部が標定位置を通過する毎
に信号を発する。各プローブの信号はアナログ信
号であり、これはアナログ−デジタル変換器６５
ａ，６５ｂ，６５ｃ及び６５ｄによつてデジタル
信号に変換される。 When the passage of the flame tip within the orientation position is selected as a characteristic phenomenon of the engine operating state, each cylinder of the engine detects an ion detection probe 64a,
64b, 64c and 64d. These probes emit a signal each time the flame tip passes a location. The signal of each probe is an analog signal, which is converted into an analog-to-digital converter 65.
a, 65b, 65c and 65d are converted into digital signals.
回路６５ａ乃至６５ｄの各々の信号は回路６６
ａ，６６ｂ，６６ｃ又は６６ｄに送られる。これ
らの回路６６ａ乃至６６ｄは、対応する特性信号
が現れるときの駆動軸の角度位置を検出し、この
位置を表す信号を与える。角度検出回路６６ａ乃
至６６ｄは、例えばクロツク６７からクロツク信
号を受けてカウントするようになされ、クリアさ
れるたびに０からカウントを開始し、回路６５ａ
乃至６５ｄからの信号を受けた時点でカウントを
停止するカウンタである。このクロツク６７は、
例えばフランス特許第2404121号明細書に記載の
タイプのものである。 Each signal of circuits 65a to 65d is connected to circuit 66.
a, 66b, 66c or 66d. These circuits 66a to 66d detect the angular position of the drive shaft when the corresponding characteristic signal appears and provide a signal representative of this position. The angle detection circuits 66a to 66d are configured to count by receiving a clock signal from a clock 67, for example, and start counting from 0 every time they are cleared.
This is a counter that stops counting when it receives a signal from 65d to 65d. This clock 67 is
For example, it is of the type described in French Patent No. 2,404,121.
クロツク６７に接続した回路６８は、クロツク
６７からクロツク信号を受けてカウントして、駆
動軸の所定の回転角度範囲、例えば１回転に相当
するカウント値ごとに、角度検出回路６６ａ乃至
６６ｄの出力を処理回路６９ａ乃至６９ｄに出力
させると共に、角度検出回路６６ａ乃至６６ｄを
クリアする。従つて、角度検出回路６６ａ乃至６
６ｄは、回路６８によりクリアされた時点から回
路６５ａ乃至６５ｄからの信号を受けた時点まで
に時間に相当するカウント値を、処理回路６９ａ
乃至６９ｄに出力する。そして、回路６８により
クリアされる時点を、駆動軸の回転角度の基準角
度に予め合わせておけば、角度検出回路６６ａ乃
至６６ｄから処理回路６９ａ乃至６９ｄに出力さ
れるカウント値は、測定したい現象が生起する瞬
間の駆動軸の角度位置を表している。 A circuit 68 connected to the clock 67 receives a clock signal from the clock 67, counts, and outputs the outputs of the angle detection circuits 66a to 66d for each count value corresponding to a predetermined rotation angle range of the drive shaft, for example, one rotation. The output is output to the processing circuits 69a to 69d, and the angle detection circuits 66a to 66d are cleared. Therefore, the angle detection circuits 66a to 6
6d is a processing circuit 69a that calculates a count value corresponding to the time from the time when the signal is cleared by the circuit 68 to the time when the signal is received from the circuits 65a to 65d.
to 69d. If the time point at which the circuit 68 is cleared is set in advance to the reference angle of the rotation angle of the drive shaft, the count values output from the angle detection circuits 66a to 66d to the processing circuits 69a to 69d will indicate the phenomenon to be measured. It represents the angular position of the drive shaft at the moment of occurrence.
処理回路の各々は、対応するシリンダの作動サ
イクル毎に、次の処理を行つた後、基準信号を発
信する。 Each of the processing circuits issues a reference signal after performing the following processing for each operating cycle of the corresponding cylinder.
(a) イオン化検出プローブはＱサイクルに対して
Ｐ個の信号を発生するが、これに対応するクラ
ンク軸の角度位置の代表である統計値を決定す
る。(a) Determine statistics representative of the angular position of the crankshaft for which the ionization detection probe generates P signals for Q cycles.
(b) 作動のＱサイクルの末期に、発信された信号
の数がＰ個より少ない場合には、処理回路の１
つによつて求められたクランク軸の角度位置を
代表する統計値を他のシリンダにも適用する。(b) At the end of a Q cycle of operation, if the number of emitted signals is less than P, one of the processing circuits
The statistical values representative of the angular position of the crankshaft determined by the above are applied to the other cylinders as well.
(c) 上記(a)又は(b)の段階で決定された統計値の代
表である基準信号を決定する。この基準信号は
下記に説明する如く点火の進み制御として用い
る。(c) Determine a reference signal that is representative of the statistical values determined in step (a) or (b) above. This reference signal is used for ignition advance control as explained below.
エンジンの作動条件に適合させて燃焼開始指令
点をより早く決定する本発明の他の態様に従う
と、対応するシリンダの作動サイクル毎に処理回
路は次の処理を行つた後、基準信号を発する。 According to another aspect of the present invention, in which the combustion start command point is determined more quickly in accordance with the operating conditions of the engine, for each operating cycle of the corresponding cylinder, the processing circuit performs the following processing and then issues a reference signal.
(a) 分析回路が、Ｑの作動サイクルに対してＰ個
の信号を発信したとき、これに対応するクラン
ク軸の角度位置の複数の値を代表する統計値を
決定する。(a) Determine statistical values representative of the plurality of values of the angular position of the crankshaft when the analysis circuit emits P signals for Q operating cycles.
(b) Ｑサイクルの周期に発信された信号の数がＰ
個以下のとき、もし他のシリンダに対応する処
理回路によつて決定されたクランク軸の角度位
置を代表する統計値があるならば、この統計値
を採用する。(b) The number of signals emitted in a period of Q cycles is P
If there is a statistical value representative of the angular position of the crankshaft determined by the processing circuit corresponding to the other cylinder, this statistical value is adopted.
(c) 上記(a)又は(b)の段階で決定された統計値を代
表する基準信号を決定する。この基準信号は下
記に説明する如く、点火の前進を制御するため
に用いる。(c) Determine a reference signal representative of the statistical values determined in step (a) or (b) above. This reference signal is used to control the advance of ignition, as explained below.
Ｐ及びＱの値はエンジンの作動が良好であるよ
うに、エンジンの形式に従つて決定する。Ｐ及び
Ｑの値はエンジンの作動条件の関数でもある。例
えば、自動車に用いる能力78KWの火花点火エン
ジンに対して次の量を採用いたとき、良好な結果
が得られた。 The values of P and Q are determined according to the type of engine so that the engine operates well. The values of P and Q are also a function of engine operating conditions. For example, good results were obtained when the following quantities were adopted for a 78 KW spark ignition engine used in automobiles.
Ｐ＝８及びＱ＝16
更に、これらの実験のとき、エンジンの第１シ
リンダに対応する処理回路は、最も遅く点火を行
つたシリンダに対応する処理回路によつて上記(a)
により決定した統計値を採用すると考えられた。 P=8 and Q=16 Furthermore, during these experiments, the processing circuit corresponding to the first cylinder of the engine was changed to the above (a) by the processing circuit corresponding to the cylinder that ignited the latest.
It was considered that the statistical values determined by
処理回路６９ａ乃至６９ｄの各々は、例えば、
上記した処理を実行するようにプログラムされた
マイクロコンピータにより実現することができ
る。そして、処理回路６９ａ乃至６９ｄの各々に
よつて発生された基準信号は回路７０ａ乃至７０
ｄの各々に送られる。回路７０ａ乃至７０ｄは、
分析回路がクランク軸の所定位置に対して特性信
号を発するように進み値を決定し、主制御信号を
発信するように構成される。 Each of the processing circuits 69a to 69d includes, for example,
It can be realized by a microcomputer programmed to perform the above-described processing. The reference signals generated by each of processing circuits 69a to 69d are then transmitted to circuits 70a to 70.
d. The circuits 70a to 70d are
The analysis circuit is configured to determine an advance value to issue a characteristic signal for a predetermined position of the crankshaft and to issue a main control signal.
この主制御信号は選択回路７１に送られる。選
択回路７１の動作については後述するが、この回
路は例えば高電圧発生器７２を作動せしめ、デイ
ストリビユータ７３を介して、火花点火エンジン
の場合は対応する点火プラグに給電する。或いは
圧縮点火エンジンの場合は、適当な信号処理及び
噴射制御装置を介して噴射器を作動させる。 This main control signal is sent to selection circuit 71. The operation of the selection circuit 71 will be explained later, but this circuit activates, for example, a high voltage generator 72 and supplies power via a distributor 73 to a corresponding spark plug in the case of a spark ignition engine. Alternatively, in the case of a compression ignition engine, the injectors are activated via appropriate signal processing and injection control devices.
従つて、正常作動の場合は、燃焼開始指令点は
エンジンの少なくとも１つのシリンダ内の圧力の
最大値の評定に従う。即ち各シリンダに於いて、
駆動軸の所定の角度位置でエンジンの作動状態の
特性現象が現れるように前進値を決定する。 Therefore, in normal operation, the combustion start command point is subject to the estimation of the maximum value of the pressure in at least one cylinder of the engine. That is, in each cylinder,
The advance value is determined so that a characteristic phenomenon of the operating state of the engine appears at a predetermined angular position of the drive shaft.
しかしながら、上記の如く回路７０に対して主
制御信号が発信されないエンジンの作動状態が存
在する。このような場合としては、エンジンの始
動時、エンジンの全てのシリンダに対して信号の
数がＰ以下の場合、センサが何ら信号を発信しな
い場合或いはセンサの信号を送る電線が破損した
場合などがある。 However, as mentioned above, there are engine operating conditions in which no main control signal is issued to circuit 70. Examples of such cases include when the engine is started, when the number of signals for all cylinders of the engine is less than P, when the sensor does not transmit any signals, or when the wire that sends the sensor signal is damaged. be.
この場合、所定の一定値の前進に相当する二次
制御信号を発信することのできる回路７５を設け
る。この値は一定値であてもよく、或いはセンサ
７６によつて測定したエンジンの回転速度、エン
ジンの負荷、エンジンの温度或いは特性圧力の如
きエンジンの作動に関与する少なくとも１つのパ
ラメータの関数として可変的に決定することがで
きる。或いはアクセルの位置の如き外的なパラメ
ーターの関数としても決定することができる。 In this case, a circuit 75 is provided which can issue a secondary control signal corresponding to an advance of a predetermined constant value. This value may be a constant value or may be variable as a function of at least one parameter involved in engine operation, such as engine speed, engine load, engine temperature, or characteristic pressure as measured by sensor 76. can be determined. Alternatively, it can be determined as a function of an external parameter such as the position of the accelerator.
二次制御信号の発信回路７５は公知のタイプの
ものであつてよく、従つてこれ以上本明細書中で
は説明する必要がない。例えば、点火制御エンジ
ンの場合は、乗用車ルノーの特定の形式の車に設
けたこの種の回路がRENIX Ｓ 100001−001の
商品記号のもとに市販されている。 The secondary control signal generation circuit 75 may be of a known type and therefore does not need to be described further herein. For example, in the case of ignition controlled engines, a circuit of this type in certain types of Renault passenger cars is sold under the trade designation RENIX S 100001-001.
二次制御信号は選択回路７１に送られる。 The secondary control signal is sent to selection circuit 71.
同様に、エンジンの作動の特殊な状態が発生
し、適当なセンサ７８によつて検知されるとき、
優先制御信号を発信する安全回路が設けられる。
例えば点火制御エンジンの場合は、センサ７８
は、エンジンのシリンダの１つが自動燃焼現象即
ちノツキングを起こしたときに信号を送る。回路
７４はノツキングが消滅するように、点火の進み
を変更する優先信号を発生する。この回路は、例
えば米国特許第4120272号明細書に記載の形式の
ものであつてよい。 Similarly, when a special condition of engine operation occurs and is detected by the appropriate sensor 78,
A safety circuit is provided to issue a priority control signal.
For example, in the case of an ignition controlled engine, the sensor 78
sends a signal when one of the engine's cylinders undergoes an auto-combustion event, or knocking. Circuit 74 generates a priority signal that changes the ignition advance so that knocking disappears. This circuit may be of the type described in US Pat. No. 4,120,272, for example.
優先制御信号は選択回路７１に送られる。 The priority control signal is sent to the selection circuit 71.
回路７１は全瞬間に於いて、主制御信号、二次
制御信号及び優先制御信号のいずれかを選択し、
これらの信号により、例えば火花点火エンジンの
場合は、エンジンの点火プラグ（図示せず）を給
電するデイストリビユータ７３を介して高電圧発
生器７２にこの信号を送る。圧縮点火エンジンの
場合は、例えば適当な信号処理装置及び噴射制御
装置を介して、噴射器に上記いずれかの信号を送
る。 The circuit 71 selects at any instant one of the main control signal, the secondary control signal and the priority control signal;
These signals, for example in the case of a spark ignition engine, send this signal to a high voltage generator 72 via a distributor 73 which feeds the engine's spark plug (not shown). In the case of a compression ignition engine, one of the above signals is sent to the injector, for example via a suitable signal processing device and injection control device.
これらの選択は次のようにして行う。 These selections are made as follows.
(a) 優先制御信号が送られるときは、点火制御エ
ンジンの場合は、高電圧発生器７２に優先制御
信号を送る。圧力点火エンジンの場合は適当な
装置を介して噴射器に優先制御信号をおくる。(a) When a priority control signal is sent, in the case of an ignition controlled engine, the priority control signal is sent to the high voltage generator 72. In the case of a pressure ignition engine, a priority control signal is sent to the injector via a suitable device.
(b) 優先制御信号が存在しない場合は、
(b‐1) 選択回路７１は主制御信号が存在するとき
はこの信号を送り、
(b‐2) 主制御信号が存在しないときは、選択回路
は二次制御信号を送る。(b) If the priority control signal does not exist, (b-1) If the main control signal exists, the selection circuit 71 sends this signal; (b-2) If the main control signal does not exist, the selection circuit 71 sends this signal; sends a secondary control signal.
好ましくは参照番号６５乃至７１の回路は、
ROM（読み取りだけのメモリー）PROM（プログ
ラム可能な読み取りだけのメモリー）又は
REPROM（再プログラム可能な読み取りのみの
メモリー）と接続したINTEL8085の如きプログ
ラム可能なマイクロプロセツサまたはもともとプ
ログラム付きのマイクロプロセツサによつて構成
することができる。 Preferably the circuits with reference numbers 65 to 71 are
ROM (read-only memory) PROM (programmable read-only memory) or
It can be implemented by a programmable microprocessor such as the INTEL 8085 coupled with a REPROM (reprogrammable read-only memory) or by a pre-programmed microprocessor.
添付の図面は本発明の１実施態様に基づく自動
制御方法を示す概略図である。
（参照番号）、６４ａ〜６４ｄ：センサ、６５
ａ〜６５ｄ：分析回路、６６ａ〜６６ｄ：角度検
出回路、６７：クロツク、６９ａ〜６９ｄ：処理
回路、７０ａ〜７０ｄ：主制御信号決定回路、７
１：選択回路、７２：高電圧発生器、７３：デイ
ストリビユータ、７４：安全回路、７５：二次制
御信号発生回路、７６，７７，７８：センサ。
The accompanying drawings are schematic diagrams illustrating an automatic control method according to one embodiment of the invention. (Reference number), 64a-64d: Sensor, 65
a to 65d: analysis circuit, 66a to 66d: angle detection circuit, 67: clock, 69a to 69d: processing circuit, 70a to 70d: main control signal determination circuit, 7
1: Selection circuit, 72: High voltage generator, 73: Distributor, 74: Safety circuit, 75: Secondary control signal generation circuit, 76, 77, 78: Sensor.
Claims (1)
特性現象の生起時点に対応する駆動軸の角度位置
の標定手段を備えた少なくとも１つのシリンダを
有する内燃機関に対する、該特性現象又はその検
知が不安定な時の燃焼開始指令点の自動制御方法
であつて、該シリンダに対して該現象が生起する
瞬間の該駆動軸の角度位置を測定し、次いで、所
定値Ｑ以下のサイクルの間に少なくともＰ個の有
効測定値が得られたとき、該有効測定値群を代表
する角度の統計値を決定し、該統計値から燃焼開
始指令点の変更値を決定し、該変更値を制御手段
に入力して上記統計値が所定値Ｖに等しくなるよ
うにし、上記Ｐ、Ｑ及びＶの値は、エンジンの作
動状態に影響する少なくとも１つのパラメータか
ら決定されていることを特徴とする上記自動制御
方法。 ２ 上記した所定値Ｖ、ＰまたはＱが固定値、ま
たはエンジンのモード、負荷、騒音、排気ガスの
汚染物の濃度、燃料の種類またはエンジンの温度
の如きエンジンの作動条件に関与する少なくとも
１つのパラメーターの関数であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の自動制御方法。 ３ エンジンが複数のシリンダを備え、そのうち
の少なくとも１つのシリンダは上記現象の検知手
段を備え、このシリンダについての測定値群から
求めた統計値を用いて、上記現象の検知手段を備
えていないシリンダの燃焼開始指令点の変更値を
決定することを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項に記載の自動制御方法。 ４ エンジンが複数のシリンダを備え、そのうち
少なくとも２つのシリンダが検知手段を備え、該
検知手段を備えた少なくとも１つのシリンダに対
して求めた該統計値を用いて、上記検知手段を備
えていない他のシリンダまたは上記現象の有効測
定値の数がＱサイクルの間にＰ以下であるシリン
ダの燃焼開始点を制御することを特徴とする上記
特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
一項に記載の自動制御方法。 ５ 上記検知手段を備えたシリンダの各々におい
て、エンジンの作動状態の特性現象の有効値の数
がＱサイクルの間にＰ以下ならば、燃焼開始指令
点として予め定めた値を与えることを特徴とする
上記特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
れか一項に記載の自動制御方法。 ６ 上記した燃焼開始指令点の予め定めた値は、
エンジンの回転速度、負荷、エンジンの測定可能
な温度または圧力、燃料の性質の如きモータの作
動に関与する少なくとも一つのパラメーター、或
いはアクセルの位置の如き外的パラメーターによ
る値の関数として決定されることを特徴とする特
許請求の範囲第５項に記載の自動制御方法。 ７ 上記したエンジンの作動状態の特性現象は、
シリンダ内の最大圧力であることを特徴とする上
記特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれ
か一項に記載の自動制御方法。 ８ 上記したエンジンの作動状態の特性現象は、
燃焼室の標点位置に炎の先端が通過することであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
６項までのいずれか一項に記載の自動制御方法。 ９ ノツキングの検知手段を備えた火花点火エン
ジンであつて、ノツキングが起つた場合、ノツキ
ングを検知したシリンダにおいて少なくとも点火
の進みを命令により変更してノツキングを消滅さ
せることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第８項までのいずれか一項に記載の自動制御方
法。Claims: 1. At least one characteristic phenomenon representative of the operating state of the engine, for an internal combustion engine having at least one cylinder with means for locating the angular position of the drive shaft corresponding to the time of occurrence of said characteristic phenomenon or its occurrence. This is an automatic control method for the combustion start command point when detection is unstable, in which the angular position of the drive shaft is measured at the moment when the phenomenon occurs with respect to the cylinder, and then When at least P valid measurement values are obtained during the period, a statistical value of the angle representing the group of valid measurement values is determined, a change value of the combustion start command point is determined from the statistical value, and the change value is determined. The statistical value is input to a control means so as to be equal to a predetermined value V, and the values of P, Q and V are determined from at least one parameter affecting the operating state of the engine. The above automatic control method. 2. The predetermined value V, P or Q mentioned above is a fixed value or at least one that is related to engine operating conditions such as engine mode, load, noise, exhaust gas pollutant concentration, fuel type or engine temperature. The automatic control method according to claim 1, characterized in that it is a function of parameters. 3. The engine is equipped with a plurality of cylinders, at least one of which is equipped with a means for detecting the above phenomenon, and the statistical value obtained from the group of measured values for this cylinder is used to detect the cylinders that are not equipped with the means for detecting the above phenomenon. 3. The automatic control method according to claim 1, further comprising determining a change value of a combustion start command point. 4 The engine is equipped with a plurality of cylinders, at least two of which are equipped with a detection means, and the statistical value obtained for at least one cylinder equipped with the detection means is used to determine whether the engine is equipped with a detection means or not. or in which the number of valid measurements of the phenomenon is less than or equal to P during the Q cycle. The automatic control method according to item 1. 5. In each of the cylinders equipped with the detection means, if the number of valid values of the characteristic phenomenon of the engine operating state is equal to or less than P during the Q cycle, a predetermined value is given as the combustion start command point. An automatic control method according to any one of claims 1 to 4 above. 6 The predetermined value of the combustion start command point mentioned above is
determined as a function of the value of at least one parameter involved in the operation of the motor, such as engine speed, load, measurable temperature or pressure of the engine, nature of the fuel, or an external parameter such as the position of the accelerator; An automatic control method according to claim 5, characterized in that: 7 The characteristic phenomena of the engine operating state described above are:
The automatic control method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the maximum pressure in the cylinder is the maximum pressure. 8 The characteristic phenomena of the engine operating state described above are as follows:
7. The automatic control method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the leading edge of the flame passes through a reference point position of the combustion chamber. 9. A spark ignition engine equipped with a knocking detection means, characterized in that when knocking occurs, at least the advance of ignition is changed by a command in the cylinder where knocking is detected to eliminate the knocking. The automatic control method according to any one of paragraphs 1 to 8.
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