JPS61258966A - 内燃機関のノツキング制御装置 - Google Patents
内燃機関のノツキング制御装置Info
- Publication number
- JPS61258966A JPS61258966A JP60098692A JP9869285A JPS61258966A JP S61258966 A JPS61258966 A JP S61258966A JP 60098692 A JP60098692 A JP 60098692A JP 9869285 A JP9869285 A JP 9869285A JP S61258966 A JPS61258966 A JP S61258966A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- flame
- crank angle
- engine
- knocking
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- 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
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、１つのシリンダーに点火プラグと火炎面セン
サを取付けた内燃機関のノッキング制御装置に関する。
サを取付けた内燃機関のノッキング制御装置に関する。
［従来の技術］
内燃機関のノッキング状態の発生を自動的に感知してそ
の停止ないし予防処置をする手段として従来は、ノッキ
ング状態の発生に伴うエンジンシリンダー壁の振動をと
らえる振動検知型のノッキングセンサからの情報に基づ
いて燃焼制御を行なう方法がとられていた。しかるに振
動検知型のノッキングセンサは、エンジンの機械的雑音
によりエンジン回転数が高速回転数（３ｏｏｏｒｐｍ以
上）では、ノッキング状態の検出精度がかなり低下して
いる。またノッキング状態の発生に伴うエンジンシリン
ダー内圧の変動をとらえる圧力検知型のノッキングセン
サからの情報に基づいて燃焼制御を行なう方法も使用さ
れているが、圧力検知型のセンサは振動を受けることに
よってその感度が大巾に低下し、あるいは不安定化する
難点があり、さらに必要とする検知精度を保ちながら、
しかもシリンダー内に設置しても支障をきたさない程度
に充分小さい圧力検知型のセンサを製作することが困難
であった。
の停止ないし予防処置をする手段として従来は、ノッキ
ング状態の発生に伴うエンジンシリンダー壁の振動をと
らえる振動検知型のノッキングセンサからの情報に基づ
いて燃焼制御を行なう方法がとられていた。しかるに振
動検知型のノッキングセンサは、エンジンの機械的雑音
によりエンジン回転数が高速回転数（３ｏｏｏｒｐｍ以
上）では、ノッキング状態の検出精度がかなり低下して
いる。またノッキング状態の発生に伴うエンジンシリン
ダー内圧の変動をとらえる圧力検知型のノッキングセン
サからの情報に基づいて燃焼制御を行なう方法も使用さ
れているが、圧力検知型のセンサは振動を受けることに
よってその感度が大巾に低下し、あるいは不安定化する
難点があり、さらに必要とする検知精度を保ちながら、
しかもシリンダー内に設置しても支障をきたさない程度
に充分小さい圧力検知型のセンサを製作することが困難
であった。
一方では、内燃機関の燃焼室内における混合気の燃焼情
況を把握するための新しい手段として火炎面センサと呼
ばれる計測器が登場してきた。最近のＳＡＥリポート（
アメリカ自動車技術協会報告） Ｎ ０．８４０４４１
にこの火炎面センサをエンジンシリンダー内のノッキン
グ状態検知手段として活用できる旨の技術報告がなされ
ている。
況を把握するための新しい手段として火炎面センサと呼
ばれる計測器が登場してきた。最近のＳＡＥリポート（
アメリカ自動車技術協会報告） Ｎ ０．８４０４４１
にこの火炎面センサをエンジンシリンダー内のノッキン
グ状態検知手段として活用できる旨の技術報告がなされ
ている。
そこで特開昭５７−９９２７１号公報に開示されたごと
き、シリンダー内の点火プラグから隔った位置に点火に
よって発生した火炎が到達するまでの時間を測るための
火炎面フイーラ（センサ）を設け、電子回路によってノ
ッキング状態を検出して点火時期を制御する方法が考え
られる。
き、シリンダー内の点火プラグから隔った位置に点火に
よって発生した火炎が到達するまでの時間を測るための
火炎面フイーラ（センサ）を設け、電子回路によってノ
ッキング状態を検出して点火時期を制御する方法が考え
られる。
［発明が解決しようとする問題点］
しかるに特開昭５７−９９２７１号公報に開示されたご
とき従来の火炎面フィーラ（センサ）がノツ、り時の自
動点火による火災を、プラグにより着火した火災より先
に検出できるような位置に取り付けられる必要があった
。したがって取り付は位置の制約が大きく、実用的では
ない。
とき従来の火炎面フィーラ（センサ）がノツ、り時の自
動点火による火災を、プラグにより着火した火災より先
に検出できるような位置に取り付けられる必要があった
。したがって取り付は位置の制約が大きく、実用的では
ない。
本発明は、内燃ｍ関のノッキング状態を判断するために
火炎面到達時期を検出する火炎面センサを使用して内燃
機関の点火時期制御を行う内燃機関のノッキング制御装
置の提供を目的とする。
火炎面到達時期を検出する火炎面センサを使用して内燃
機関の点火時期制御を行う内燃機関のノッキング制御装
置の提供を目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明の内燃ｍ関のノッキング制＠装置の第１発明は、
燃焼室に点火プラグを取付けた内燃機関において、前記
機関のクランク軸の回転角を検出するクランク角センか
と、前記燃焼室に取付けられ、火炎面が前記点火プラグ
から到達するまでの火炎面到達時期を検出する火炎面セ
ンサと、前記クランク角センサと火炎面センサとからの
情報により、前記火炎面到達時期が一定のクランク角度
に達していない時、前記ｉＷＡがノッキング状態である
ことを判別すると共に前記情報に基づいて前記ＩＩ関の
制御を行う制御回路とを組合せてなることを構成とする
。
燃焼室に点火プラグを取付けた内燃機関において、前記
機関のクランク軸の回転角を検出するクランク角センか
と、前記燃焼室に取付けられ、火炎面が前記点火プラグ
から到達するまでの火炎面到達時期を検出する火炎面セ
ンサと、前記クランク角センサと火炎面センサとからの
情報により、前記火炎面到達時期が一定のクランク角度
に達していない時、前記ｉＷＡがノッキング状態である
ことを判別すると共に前記情報に基づいて前記ＩＩ関の
制御を行う制御回路とを組合せてなることを構成とする
。
［作用および発明の効果］
上記構成の本発明の内燃機関のノッキング制御装置は次
の作用および効果を奏する。
の作用および効果を奏する。
火炎面センサにより火炎面到達時期を測定し、燃焼圧セ
ンサによりノッキング振動強度を測定し、第２図に示す
ごとく、両者を相関すると、ノッキング状態（ａｌ、ａ
２、ａ３、ａ４、ａ５）が発生している場合には火炎面
到達時期の早いもの（ｂｉ、ｂ２、ｂｓ、ｂ４、ｂｓ）
が検出され、火炎面センサによる火炎面到達時期と燃焼
圧センサによるノッキング振動強度とは相関関係にある
といえるので、 イ）燃焼室の適当な位置に火炎面センサを取付けて火炎
面到達時期を測定することによりノッキング状態を検出
できる。
ンサによりノッキング振動強度を測定し、第２図に示す
ごとく、両者を相関すると、ノッキング状態（ａｌ、ａ
２、ａ３、ａ４、ａ５）が発生している場合には火炎面
到達時期の早いもの（ｂｉ、ｂ２、ｂｓ、ｂ４、ｂｓ）
が検出され、火炎面センサによる火炎面到達時期と燃焼
圧センサによるノッキング振動強度とは相関関係にある
といえるので、 イ）燃焼室の適当な位置に火炎面センサを取付けて火炎
面到達時期を測定することによりノッキング状態を検出
できる。
口）一定のクランク角度より前に火炎面センサにより火
炎が検出された場合、ノッキング状態が発生したと判断
できる。
炎が検出された場合、ノッキング状態が発生したと判断
できる。
ハ）内燃機関の点火時期をノッキングが発生しない限り
最高回転出力が得られる時点に設定できるので内燃機関
の燃焼効率すなわち単位消費燃料当りの発生回転トルク
を最大限に高めることができる。
最高回転出力が得られる時点に設定できるので内燃機関
の燃焼効率すなわち単位消費燃料当りの発生回転トルク
を最大限に高めることができる。
［実施例〕
本発明の内燃機関のノッキング制御装置を図に示す一実
施例に基づき説明する。
施例に基づき説明する。
第１図は火炎面センサとクランク角センサとが組込まれ
た自動車エンジンのシリンダーを含む本発明の内燃機関
のノッキング制ｙＩＩ装置の回路を示す。
た自動車エンジンのシリンダーを含む本発明の内燃機関
のノッキング制ｙＩＩ装置の回路を示す。
内燃機関のノッキング制御装置１はクランク軸２６に取
付けられたクランク角検出用回転盤３１より自動車エン
ジン２のクランク軸２６の回転角を検出するクランク角
センサ３と、燃焼室４に取付けられた点火プラグ５と、
燃焼室４内に絶縁された２つの電極６１ａ 、６１ｂが
突出して取付けられ、火炎面が点火プラグ５から到達す
るまでの時間すなわち火炎面到達時期を検出する火炎面
センサ６と、前記クランク角センサ３と火炎面センサら
とからの情報により、前記火炎面到達時期が一定のクラ
ンク角度に達していない時、エンジン２のノッキング状
態を判別すると共にエンジン２の燃焼制御を行う制御回
路γとからなる。
付けられたクランク角検出用回転盤３１より自動車エン
ジン２のクランク軸２６の回転角を検出するクランク角
センサ３と、燃焼室４に取付けられた点火プラグ５と、
燃焼室４内に絶縁された２つの電極６１ａ 、６１ｂが
突出して取付けられ、火炎面が点火プラグ５から到達す
るまでの時間すなわち火炎面到達時期を検出する火炎面
センサ６と、前記クランク角センサ３と火炎面センサら
とからの情報により、前記火炎面到達時期が一定のクラ
ンク角度に達していない時、エンジン２のノッキング状
態を判別すると共にエンジン２の燃焼制御を行う制御回
路γとからなる。
エンジン２は、シリンダーヘッド２１を組付けたシリン
ダーブロック２２内に形成されたシリンダー２３と、該
シリンダー２３の中を気密を保ちつつ摺動するピストン
２４と、該ビス［・ン２４の往＊運動がピストンロンド
２５を介して回転運動に変換されるクランク軸２６と、
シリンダー２３内に混合気を供給する吸気管２７と、シ
リンダー・２３内の排気ガスを排気する排気管２８と、
吸気管２７に設けられたー・１′ンジエクシヨンバルブ
２９とを備える。
ダーブロック２２内に形成されたシリンダー２３と、該
シリンダー２３の中を気密を保ちつつ摺動するピストン
２４と、該ビス［・ン２４の往＊運動がピストンロンド
２５を介して回転運動に変換されるクランク軸２６と、
シリンダー２３内に混合気を供給する吸気管２７と、シ
リンダー・２３内の排気ガスを排気する排気管２８と、
吸気管２７に設けられたー・１′ンジエクシヨンバルブ
２９とを備える。
制御回路７は、火炎面センサ６に直流高電圧を印加させ
るための回路７２と、火炎面センリ゛６０両電極８１ａ
、６Ｉｂ間に生じた電流の検出回路７３と、クランク
角センサ３の制御回路７４および検出回路７３からの入
力を受ける分析回路７５と、ノッキング制御回路である
点火信号処理回路７６と、点火プラグ５に高圧二次電流
を配給するディストリビュータ７８とを備える。
るための回路７２と、火炎面センリ゛６０両電極８１ａ
、６Ｉｂ間に生じた電流の検出回路７３と、クランク
角センサ３の制御回路７４および検出回路７３からの入
力を受ける分析回路７５と、ノッキング制御回路である
点火信号処理回路７６と、点火プラグ５に高圧二次電流
を配給するディストリビュータ７８とを備える。
つぎに本発明の内燃機関のノッキング制御装置の作動を
第１図ないし第４図に基づいて説明する。
第１図ないし第４図に基づいて説明する。
回路７２で発生させた直流高電圧は火炎面セ゛／す６の
電極６１ａ 、６１ｂ間に印加されると点火プラグ５位
置で発生した火炎の前面が火炎面センサ６に到達すると
電流が流れ始めるので、この電流は検出回路７３へ入力
される。そして分析回路７５にこのことを出力する。分
析回路７５にはクランク角センサ３によって検出された
クランクの位置情報がクランク角センサの制御回路７４
を経て送入されているので、火炎面到達時期にクランク
位置、別言すればクランク角が一定の値に達していたか
否かがチェックされ、もし一定の値に達していなげねば
、このずれを修正すべく点火信号処理回路７６に情報を
伝達し、この回路で判断された点火時期に基づいてディ
ストリビュータ１８が点火プラグ５に放電電流を分配す
る。点火信号処理回路７Ｇの点火時期の修正は、第３図
に示すごとく、火炎面到達時期とノッキング状態との関
係は、Ａより早い時期に点火プラグ５から火炎面センサ
６へ火炎が到達した場合には、全数（１００％）ノッキ
ング状態が発生している。Ｂ以前では、約１／２（５０
％）のノッキング状態が発生している。すなわち、ノッ
キング状態の制御方法としてＡ以前に火炎が到達した時
、すなわち火炎面到達時期が一定のクランク角度に達し
ていない時、エンジン２がノッキング状態であると判別
して所定クランク角度（所定ピストン位置）点火時期を
遅らせ、Ｂ以前ではたとえば２回火炎の到達を検出した
時、または所定時間（所定回数）内に２回、Ｂ以前に火
炎が到達した時、すなわち火炎面到達時期が一定のクラ
ンク角度に達していない時、エンジン２がノッキング状
態であると判別して所定クランク角度遅らせる（所定ピ
ストン位置ずらす）ことにより第４図に示すグラフに示
すごとくエンジン２の燃焼制御を行う。またはＢ以前に
火炎が到達した時にノッキングと判定して所定クランク
角度だけ点火時期を遅らせてもよい。
電極６１ａ 、６１ｂ間に印加されると点火プラグ５位
置で発生した火炎の前面が火炎面センサ６に到達すると
電流が流れ始めるので、この電流は検出回路７３へ入力
される。そして分析回路７５にこのことを出力する。分
析回路７５にはクランク角センサ３によって検出された
クランクの位置情報がクランク角センサの制御回路７４
を経て送入されているので、火炎面到達時期にクランク
位置、別言すればクランク角が一定の値に達していたか
否かがチェックされ、もし一定の値に達していなげねば
、このずれを修正すべく点火信号処理回路７６に情報を
伝達し、この回路で判断された点火時期に基づいてディ
ストリビュータ１８が点火プラグ５に放電電流を分配す
る。点火信号処理回路７Ｇの点火時期の修正は、第３図
に示すごとく、火炎面到達時期とノッキング状態との関
係は、Ａより早い時期に点火プラグ５から火炎面センサ
６へ火炎が到達した場合には、全数（１００％）ノッキ
ング状態が発生している。Ｂ以前では、約１／２（５０
％）のノッキング状態が発生している。すなわち、ノッ
キング状態の制御方法としてＡ以前に火炎が到達した時
、すなわち火炎面到達時期が一定のクランク角度に達し
ていない時、エンジン２がノッキング状態であると判別
して所定クランク角度（所定ピストン位置）点火時期を
遅らせ、Ｂ以前ではたとえば２回火炎の到達を検出した
時、または所定時間（所定回数）内に２回、Ｂ以前に火
炎が到達した時、すなわち火炎面到達時期が一定のクラ
ンク角度に達していない時、エンジン２がノッキング状
態であると判別して所定クランク角度遅らせる（所定ピ
ストン位置ずらす）ことにより第４図に示すグラフに示
すごとくエンジン２の燃焼制御を行う。またはＢ以前に
火炎が到達した時にノッキングと判定して所定クランク
角度だけ点火時期を遅らせてもよい。
逆にノッキング状態を検出しない時には、所定時間に所
定クランク角度、点火時期を進める。
定クランク角度、点火時期を進める。
第１図は本発明の内燃１１ｒＩＡのノッキング制御装置
の構成概念図、第２図は火炎面センサによる火炎面到達
時期と燃焼圧センサによるノッキング振動強度との相関
関係を示すグラフ、第３．４図は火炎面到達時期とノッ
キング状態との関係を示すグラフである。 図中 １・・・内燃機関のノッキング制御装置 ２・・
・エンジン ３・・・クランク角センサ ４・・・燃焼
室（シリンダー） ５・・・点火プラグ ６・・・火
炎面センサ ７・・・制御回路 第２図 火炎面到達時期 １２焼圧センサノツキング振
動憤渫千す 第３図 第４図
の構成概念図、第２図は火炎面センサによる火炎面到達
時期と燃焼圧センサによるノッキング振動強度との相関
関係を示すグラフ、第３．４図は火炎面到達時期とノッ
キング状態との関係を示すグラフである。 図中 １・・・内燃機関のノッキング制御装置 ２・・
・エンジン ３・・・クランク角センサ ４・・・燃焼
室（シリンダー） ５・・・点火プラグ ６・・・火
炎面センサ ７・・・制御回路 第２図 火炎面到達時期 １２焼圧センサノツキング振
動憤渫千す 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）燃焼室に点火プラグを取付けた内燃機関において、 前記機関のクランク軸の回転角を検出するクランク角セ
ンサと、前記燃焼室に取付けられ、火炎面が前記点火プ
ラグから到達するまでの火炎面到達時期を検出する火炎
面センサと、前記クランク角センサと火炎面センサとか
らの情報により、前記火炎面到達時期が一定のクランク
角度に達していない時、前記機関がノッキング状態であ
ることを判別すると共に前記情報に基づいて前記機関の
制御を行う制御回路とを組合せてなる内燃機関のノッキ
ング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60098692A JPS61258966A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 内燃機関のノツキング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60098692A JPS61258966A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 内燃機関のノツキング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258966A true JPS61258966A (ja) | 1986-11-17 |
Family
ID=14226557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60098692A Pending JPS61258966A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 内燃機関のノツキング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61258966A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007514A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の燃焼状態検出システム |
-
1985
- 1985-05-09 JP JP60098692A patent/JPS61258966A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007514A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の燃焼状態検出システム |
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