JPS63182536A - 筒内圧最大位置検出装置 - Google Patents

筒内圧最大位置検出装置

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JPS63182536A
JPS63182536A JP1485987A JP1485987A JPS63182536A JP S63182536 A JPS63182536 A JP S63182536A JP 1485987 A JP1485987 A JP 1485987A JP 1485987 A JP1485987 A JP 1485987A JP S63182536 A JPS63182536 A JP S63182536A
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JP
Japan
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maximum
cylinder pressure
pressure
cylinder
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP1485987A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuro Morita
森田 達郎
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車等内燃機関の燃焼室内の圧力が最大と
なるクランク角位置を検出する装置に関する。
(従来の技術) 近時、エンジンのノッキングの発生を防止するために点
火時期を制御(いわゆる、ノック制御)すると同時に、
最大トルクを得るために点火時期を制御(以下、MBT
制御という)することが行われている。
MBT制御に際しては燃焼室内の圧力(筒内圧)が最大
となるクランク角度(以下、筒内圧最大位置という)θ
pmaxを検出す□る必要があり、従来のこの種の検出
を行うものとしては、例えば特開昭59−203937
号公報に記載の装置がある。
この装置では筒内圧センサにより筒内圧を検出するとと
もに、筒内圧最大位置θpmaxを求めるためにセンサ
からの筒内圧信号を電圧に変換し、それを所定角度毎に
A/D変換してその変換値の最大となったときのクラン
ク角をθpmaxとしている。
そして、燃焼の遅れや部分燃焼により筒内圧が圧縮によ
る第1のピーク値と燃焼による第2のピーク値との2つ
のピーク値をもつ場合には、その第2のピークが発生し
うるクランク角の所定領域内で筒内圧の最大値を求めて
その時のクランク角を検出するか、あるいは、第1のピ
ーク値を検出した後、さらに第2のピーク値を求めるこ
とにより、燃料が希薄化して筒内圧最大値が圧縮によっ
て圧縮上死点で生ずる筒内圧最大値より小である場合で
あってもf) pmaxを確実に検出しようとしている
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の筒内圧最大位置検出装
置にあっては、θpmaxの精度を確保するために筒内
圧検出区間は出来るだけ広範囲(例えば、2つの燃焼ピ
ーク値が検知できる程度)にとる必要があったため、θ
pmaxを検出し終わるまでに比較的時間を要するとい
う問題点がある。また、検出プログラムが長くなること
から、演算処理時間も長くなり、電子回路等でこれを構
成しようとすれば装置が複雑化してコスト高を招くとい
う不具合がある。
(発明の目的) そこで本発明は、所定区間における筒内圧の最大値を検
出し、この筒内圧最大値をエンジン負荷により正規化す
るとともに、正規化した値が所定範囲内にあるときは前
記筒内圧最大値がら筒内圧最大位置を決定し、所定範囲
内にないときは前回の値を保持することにより、筒内圧
検出区間を短縮し、プログラムの構成を簡単なものとし
て検出速度を高めかつ低コストの筒内圧最大位置検出装
置を提供することを目的としている。
(問題点を解決するための手段) 本発明による筒内圧最大位置検出装置は上記目的達成の
ため、その基本概念図を第1図に示すように、エンジン
の筒内圧を検出する圧力検出手段aと、エンジンのクラ
ンク角を検出するクランク角検出手段すと、エンジンの
負荷を検出する負荷検出手段Cと、圧力検出手段aの出
力に基づいて所定区間における筒内圧の最大値を算出す
る最大値検出手段dと、筒内圧が最大となるときのクラ
ンク角を今回の燃焼行程における筒内圧最大位置として
検出する最大位置検出手段eと、所定区間における筒内
圧最大値をエンジン負荷に基づき正規化して正規化係数
を算出する正規化手段fと、前記正規化係数が所定範囲
内にあるとき最大位置検出手段eの出力を最終筒内圧最
大位置として決定し、所定範囲内にないとき前回の値を
最終筒内圧最大位置として決定する補正手段gと、を備
えている。
(作用) 本発明では、筒内圧センサにより所定区間における筒内
圧最大値が検出され、この筒内圧最大値がエンジン負荷
により正規化される。そして、正規化された値が所定範
囲内にあるときは前記筒内圧最大値から筒内圧最大位置
が決定され、所定範囲内にないときは前回の値が保持さ
れる。したがって、筒内圧検出区間が短縮され、プログ
ラムの構成が簡略化される。
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第2〜6図は本発明の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明する。第2図において、1は運転状態
検出手段であり、運転状態検出手段1はエンジンの運転
状態に関連する各種パラメータを検出する複数のセンサ
により構成される。すなわち、運転状態検出手段1はク
ランク角センサ(クランク角検出手段)2、エアフロー
メータ(負荷検出手段)3、絞弁開度センサ4および気
筒判別センサ5により構成される。
クランク角センサ2は爆発間隔(6気筒エンジンではク
ランク角で120°、4気筒エンジンでは180°)毎
に各気筒の圧縮上死点(TDC)前の所定位置、例えば
BTDC70°で(H)レベルのパルスとなる基準信号
REFを出力するとともに、クランク角の単位角度(例
えば、2°)毎に〔H)レヘルのパルスとなる単位信号
PO8を出力する(第3図(b)、  (C)参照)。
なお、信号REFのパルスを計数することにより、エン
ジン回転数Nを知ることができ、この処理は後述のコン
トロールユニット6により行われる。エアフローメータ
3はエンジンへの吸入空気量Qaを検出し、絞弁開度セ
ンサ4は絞弁の開度Cvを検出する。なお、絞弁開度セ
ンサ4はエンジンの負荷を検出するためのセンサである
から、絞弁開度Cvを検出するものに限らず、例えば吸
気負圧を検出するセンサであってもよい。さらに、気筒
判別センサ5は特定の気筒(例えば、第1気筒)を判別
するもので、特定気筒の圧縮上死点前の所定クランク角
位置(例えば、第1気筒のB T D C80’ ・)
で気筒判別信号REF−4を出力する。したがって、こ
の気筒判別信号REF−iはクランク軸が2回転する毎
に一度出力される。
運転状態検出手段1の出力はコントロールユニット6に
入力されており、コントロールユニット6にはさらに筒
内圧センサ(圧力検出手段)7からの信号が入力される
。筒内圧センサ7は気筒内の燃焼圧力に応じた圧力信号
Paを図示しないチャージアンプを介してコントロール
ユニット6に出力する。
コントロールユニット6は最大値検出手段、最大位置検
出手段、正規化手段および補正手段としての機能を有し
、CPUII、ROM12、RAM13および入出力イ
ンターフェース、レジスタ、カウンタ、A/D変換器、
高周波カッ1〜フイルタ等を内蔵した入出力制御回路1
4等からなるマイクロコンピュータにより構成される。
CPUIIはROM12に書き込まれているプログラム
に従って入出力制御回路14より必要とする外部データ
を取り込んだり、また、RAM13との間でデータの授
受を行ったりしなからθpmax検出に必要な処理値を
演算処理し、必要に応じて処理したデータを入出力制御
回路14に出力する。入出力制御回路I4には運転状態
検出手段lおよび筒内圧センサ7からの信号が入力され
、また、ROM12はCPU11における演算プログラ
ムを格納し、RAM13は演算に使用するデータをマツ
プ等の形で記憶している。なお、RAM13の一部は、
例えば不揮発性メモリにより構成され、その記憶内容(
学習値等)を演算停止後も保持する。
次に、作用を説明する。
第4.5図は筒内圧最大位置θpmaxを検出するプロ
グラムを示すフローチャー1・であり、本プロダラムは
所定時間毎に一度実行される。
第4図はクランク角センサ2からの基準信号REF(1
20°)毎に割込処理される。まず、Plでクランク角
カウンタ(ソフトカウンタ)Cをクリアし、P2で筒内
圧最大値P maxのメモリおよび筒内圧最大位置θp
maxのメモリをそれぞれクリアし今回の処理を終了す
る。上記、ステップを実行することにより前回の燃焼行
程の際のデータを消去してプログラムの初期化を行う。
第5図はクランク角センサ2からの基準信号REFおよ
び単位角度PO5(2°)毎に割込処理される。まず、
P 11でクランク角度を検出するためにクランク角カ
ウンタCを+1 (クランク角度2° CAに対応する
)アンプカウントし、P+□てこのときのカウンタ値C
を予め設定されている所定のA/D変換区間(以下、単
に所定区間という)の値と比較する。この所定区間の値
は例えば、TDC−ATDC30°で基準信号REFの
立ち上がりをBTDC70°とすると70〜100に設
定される。カウンタ値Cが所定区間にあるときはPI3
で入出力制御回路14内のA/D変換器を起動して、そ
の時の圧力信号Pa(第3図(a)参照)の値をA/D
変換し、その結果をメモリPにスI・アする。また、カ
ウンタ値Cが所定区間にないときは以降のステップをジ
ャンプしてそのまま処理を終える。次いで、Pl4で前
回の処理でメモリPにストアしておいたP maxと今
回のA/D変換値Pとを比較し、P>Pmayのときは
圧力信号Paの信号レヘルが最大となっていないと判断
し、PISでPmax値を書き換え、メモリθpma 
xに(カウンタ値Cl0)をストアする。また、P≦P
 maxのときは圧力信号Paの信号レヘルが最大とな
ったと判断し、pH5をジャンプしてPI3に進む。以
上のようなステップを繰り返すことにより、所定区間内
で筒内圧が最大値となるときの筒内圧最大値Pmaxと
そのクランク角θpmaxが順次更新される。
PI3ではそのときのカウンタ値Cが所定区間の最終値
(この場合は、110)になっているか否かを判別し、
最終値になっているときはP17以降のステップに進み
、最終値になっていないときはそのまま今回の処理を終
了する。次いで、ステップp+7、PIBでいままでに
得られた筒内圧最大位置θpma×が実際に燃焼によっ
て筒内圧が最大となったときのものであるか否かを判定
する。すなわち、PI3で筒内圧最大値Pmaxをエン
ジン負荷(本実施例では、−吸気行程光りに吸入される
空気量に比例した値T p = Q a / Nを用い
る)により正規化(Pmax / T p ) シ、p
H1でこの正規化係数(Pmaχ/ T p )を所定
値と比較する。正規化係数が所定値以上のときは燃焼に
より筒内圧が最大となったときのθpmaxが得られた
ものと判断してpH9で筒内圧最大位置のメモリθpm
aX++に最終筒内圧最大位置としてθpmaにをスト
アして今回の処理を終了する。一方、正規化係数が所定
値より小さいときは算出したθpmaxが燃焼により得
られたものではないと判断し、P2Oでメモリθpma
Xsにメモリθpmax、の値を再度書き込んで(前回
の値を保持して)今回の処理を終える。
このように、所定のA/D変換区間における筒内圧最大
値P maxが検出され、この筒内圧最大値P max
がエンジン負荷を示す基本噴射量Tpにより正規化(P
max / T I) )される。そして、正規化され
た係数が所定値以上のときは検出されたPmaxおよび
θpmaxの値が燃焼により得られたものとしてそのと
きのθpmaxがメモリθpmaXMに更新され最終θ
pmaxが決定される。このときの作用を第6図に示す
筒内圧信号波形を用いて更に詳しく説明する。波形aは
、正常に燃焼した場合の波形を示し、波形すは燃焼が遅
れた場合の波形を示す。
A/D変換区間におけるそれぞれの波形のPmax。
θpmaxをPmaxa、  θpmax aおよびP
 max b 、  θpmax bで表すと同図より
明らかにPmaxa>Pmaxbとなり、このPmax
a、Pmaxbを負荷’rpで正規化した係数(Pma
xa/Tp)、(P max b/Tp)も同様の関係
となる。なお、本実施例ではこの両者の係数の中間の値
を前述のステップP■での所定値としている。波形すの
ような場合のPmaxbは、燃焼により得られたもので
はないのでこのようなθpmax bをθpmaxとし
て後の制御に用いるのは不適当である。したがって、上
述した方法で波形すによるθpmax bが得られた場
合には、それ以前のθpmaxの値をそのまま保持して
おき、波形aの場合はその時得られたθpmax aを
メモリθpmax、に記憶、更新し最終θpmaxとす
る。
なお、本実施例では正規化する際にエンジン負荷を示す
ものとして基本噴射量Tpを用いているが、本発明はこ
れに限定されるものではない。エンジン負荷を適切に表
すものであれば他のパラメータ、例えば吸気管圧力PB
やトルクあるいは吸入空気1(Qaを用いる態様でもよ
いことは勿論である。
(効果) 本発明によれば、所定区間における筒内圧の最大値を検
出し、この筒内圧最大値をエンジン負荷により正規化す
るとともに、正規化した値が所定範囲内にあるときは前
記筒内圧最大値から筒内圧最大位置を決定し、所定範囲
内にないときは前回の値を保持しているので、筒内圧検
出区間を短縮し、プログラムの構成を簡単なものとする
ことができ、検出速度を高め低コスト化を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本概念図、第2図〜6図は本発明の
一実施例を示す図であり、第2図はその全体構成図、第
3図(a)〜(C)はその各部信号波形を示す波形図、
第4図および第5図はその筒内圧最大位置を検出するプ
ログラムを示すフローチャート、第6図はその作用を説
明するための筒内圧信号の波形図である。 2・・・・・・クランク角センサ(クランク角検出手段
)、 3・・・・・・エアフローメータ(負荷検出手段)、6
・・・・・・コントロールユニット(最大値検出手段、
最大位置検出手段、正規化手段、 補正手段)、 7・・・・・・筒内圧センサ(圧力検出手段)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)エンジンの筒内圧を検出する圧力検出手段と、b)
    エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段と
    、 c)エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、d)圧
    力検出手段の出力に基づいて所定区間における筒内圧の
    最大値を算出する最大値検出手段と、 e)筒内圧が最大となるときのクランク角を今回の燃焼
    行程における筒内圧最大位置として検出する最大位置検
    出手段と、 f)所定区間における筒内圧最大値をエンジン負荷に基
    づき正規化して正規化係数を算出する正規化手段と、 g)前記正規化係数が所定範囲内にあるとき最大位置検
    出手段の出力を最終筒内圧最大位置として決定し、所定
    範囲内にないとき前回の値を最終筒内圧最大位置として
    決定する補正手段と、を備えたことを特徴とする筒内圧
    最大位置検出装置。
JP1485987A 1987-01-23 1987-01-23 筒内圧最大位置検出装置 Pending JPS63182536A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002079629A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Procede et dispositif de diagnostic et de controle de la combustion d'un moteur a combustion interne
KR102166307B1 (ko) * 2019-12-19 2020-10-15 (주)티제이티이엔지 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템 및 측정 방법

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