JP2507515B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JP2507515B2 JP3804488A JP3804488A JP2507515B2 JP 2507515 B2 JP2507515 B2 JP 2507515B2 JP 3804488 A JP3804488 A JP 3804488A JP 3804488 A JP3804488 A JP 3804488A JP 2507515 B2 JP2507515 B2 JP 2507515B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関の燃焼状態を制御する内燃機関の
制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
内燃機関の燃焼状態を制御する装置として、例えば筒
内圧センサによってノツク発生を検出し、点火時期や空
燃比や過給圧等の燃焼制御パラメータをノツクが発生し
ない方向へ制御するものがある。例えば公開特許公報
(昭61−215942号)には複数気筒のエンジンにおいて気
筒毎に筒内圧センサを設置し、これらの筒内圧センサの
出力信号から各気筒のノツク発生を検出し、その検出信
号に応じて点火時期をノツクが発生する限界点に制御す
ることが示されている。このような制御装置においては
エンジンの全気筒のノツク振動をエンジンブロツク等に
設置された1つの振動センサによつて検出する方法に比
べて、直接筒内圧からノツク振動を検出するため高感度
の検出が可能になる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、一方ではエンジンの気筒数分の筒内圧センサ
が必要でコストアツプを招き、また、センサの信号処理
も複雑になるという欠点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
り、複数気筒のエンジンにおいて、最少限の個数のセン
サによつて燃焼状態を高感度に検出し、全気筒の制御を
必要な条件下で効率よく行うことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕,〔作用〕 上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の
制御装置は、複数気筒の内燃機関において、少くとも1
つの特定気筒の燃焼状態を検出し、この特定気筒の燃焼
に関係する燃焼制御パラメータを予め特定気筒以外の燃
焼制御パラメータとは異なる値に設定し、特定気筒の燃
焼制御パラメータを燃焼状態の検出によつて制御すると
ともに、この特定気筒における検出量あるいは制御量に
応じて特定気筒以外の燃焼制御パラメータを制御するも
のであり、特にエンジンの所定運転領域においては特定
気筒の燃焼パラメータを特定気筒以外のものと同一値に
するとともに、燃焼状態検出による制御を行わないよう
にしたものである。
〔実施例〕
第1図に本発明の一実施例のブロツク構成図を示す。
第1図において、(1)は直列に第1気筒から第4気筒
までの4気筒を配置したエンジンであり、それぞれの気
筒の点火プラグに点火コイル(21)〜(24)が接続され
ている。(3)は筒内圧センサであり、特に第1気筒の
みに設置されている。(4)は制御回路であり、破線内
にその構成をなすブロツク図を示す。(41)は筒内圧セ
ンサ(3)の出力信号からノツク発生の有無を判別し、
ノツク発生量に応じた信号を出力するノツク検出回路、
(42)はノツク検出回路とエンジンの吸入空気圧力を検
出する吸気圧力センサ(6)から出力されるアナログ信
号をデイジタル信号に変換するA/D変換器、(43)はマ
イクロコンピユータであり、内部にはCPU(431),ROM
(432),RAM(433),入出力ポート(434),出力ポー
ト(435)を有する。入出力ポート(434)はA/D変換器
(42)とクランク角センサ(5)に接続され、出力ポー
ト(435)は点火装置(44)に接続される。点火装置(4
4)はさらに点火コイル(21)〜(24)に接続され、エ
ンジンに装着されたクランク角センサ(5)のクランク
角度信号と気筒識別信号を基にマイクロコンピユータ
(43)の演算指令によつてエンジン(1)の各気筒の点
火を行う。
ここで、筒内圧センサ(3)は例えばリング状の圧電
タイプの筒内圧センサを用いることができる。この筒内
圧センサ(3)は第2図に示すようにエンジン(1)の
燃焼気筒の上壁をなすシリンダヘツド(7)と点火プラ
グ(8)との間に装着される。筒内圧センサ(3)の出
力信号は第3図に示すように燃焼室内の圧力を示し、そ
れからは燃焼状態にかかわる圧力の絶対値やその変動、
そしてノツク発生による圧力振動等を検知することがで
き、燃焼状態検出器として用いられている。次にノツク
検出回路(41)は第4図に示すように、チヤージアンプ
(412),バンドパスフイルタ(413),ノイズレベル検
出器(414),比較器(415),積分器(416)で構成さ
れる。まず筒内圧センサ(3)の出力信号はチヤージア
ンプ(412)によつて電圧値に変換され、バンドパスフ
イルタ(413)によつてノツクによる圧力振動成分を抽
出し、さらにバンドパスフイルタ(413)の出力信号に
含まれるノツク以外のノイズ成分を除去するためのスレ
ツシヨルド電圧をノイズレベル検出器(414)で発生さ
せ、比較器(415)によつてバンドパスフイルタ(413)
の出力信号とノイズレベル検出器(414)のスレツシヨ
ルド電圧とを比較し、ノツクによる圧力振動成分のみを
検出する。そして、積分器(416)によつて比較器(41
5)の出力信号を積分する。それ故、ノツク検出回路(4
1)はノツクの発生量に応じた電圧を出力する。
次に上記実施例の制御動作を説明する。第5図はマイ
クロコンピユータ(43)のROM(432)に記憶された制御
プログラムを表わすフローチヤートである。まず、キー
スイツチによつて制御回路(4)に電源が投入されると
ステツプ(101)よりスタートし、ステツプ(102)が実
行される。このステツプ(102)では入出力ポートを入
力モードあるいは出力モードに設定し、さらにRAM(43
3)のデータをクリアした後、必要なデータを初期設定
する。RAM(433)は第5図の制御プログラムにおける計
算データを一時的に記憶するためのものである。ステツ
プ(103)ではクランク角センサ(5)のクランク角度
信号からエンジン(1)の回転数Nを計算し、また吸気
圧力センサ(6)の出力値からエンジン(1)の負荷L
を検出する。そして、ステツプ(104)はROM(432)に
記憶されている回転数と負荷による基本点火時期のマツ
プからステツプ(103)で計算された回転数Nと負荷L
に対応する基本点火時期データθを読み出す。ステツ
プ(105)では回転数Nと負荷Lからノツク制御を行う
運転領域か否かを判定し、ノツク制御ゾーンでない場合
にはステツプ(117)に移行し、点火時期θをθとし
てステツプ(113)で点火時期を設定し、点火装置(4
4)に点火時期の指令を送る。その後ステツプ(103)に
戻り、ルーチンの実行を繰り返す。ステツプ(105)で
ノツク制御ゾーンであると判定された場合にはステツプ
(106)に進み、クランク角センサ(5)の気筒識別信
号から現在点火時期演算の対象となる気筒を識別する。
そして、ステツプ(107)でステツプ(106)で識別され
た気筒が第1気筒か否かを判定し、第1気筒でない場合
には後述するステツプ(112)に移行する。また、第1
気筒の場合にはステツプ(108)に進み、ここで第1気
筒の基本点火時期をステツプ(104)で読み出されたθ
に所定の角度θを加えた新たなθに再設定する。
つまり、第1気筒の基本点火時期を他の気筒の基本点火
時期よりも所定角度進角側に設定し、ノツクの発生しや
すい条件にする。次に、ステツプ(109)では、第1気
筒の所定クランク角度毎にRAM(433)にストアしたノツ
ク検出回路(41)の出力データからノツクが発生したか
否かを判定し、ノツク有と判定された場合にはステツプ
(110)に進み、後述するタイマカウンタをクリアす
る。さらにステツプ(111)に進み、遅角制御量θ
所定角度Δθだけ加算更新する。そして、ステツプ(11
2)では基本点火時期θから遅角制御量θを減じた
最終的な点火時期の計算が行われ、ステツプ(113)で
点火時期が設定される。その結果、第1気筒の点火時期
が遅角制御され、ノツクの発生が抑制される。一方、ス
テツプ(109)においてノツク無と判定された場合には
ステツプ(114)に移行する。ステツプ(114)ではタイ
マカウンタの計数値Mが所定の計数値Mo以上か否かを判
定する。ここでタイマカウンタはCPU(431)を動作させ
るクロツクパルスをCPUか計数し、その計数データをRAM
(433)にストアし、そのデータを逐次更新してなるも
のである。計数値MがMo未満の場合ステツプ(112)に
移行する。また、計数値MがMo以上の場合、ステツプ
(115)に進み、タイマカウンタの計数値、つまりRAM
(433)のデータMをクリアする。さらに、ステツプ(1
16)に進み、遅角制御量θを所定角度Δθだけ減算更
新する。すなわち、タイマカウンタがMoだけ計数する期
間にノツクが発生しない場合には遅角制御量θをΔθ
だけ進角側に復帰させる。
このように、第1気筒の基本点火時期がθだけ進角
側に設定されることによつて、第1気筒にノツクが発生
しやすくなる。そして、第1気筒に設置された筒内圧セ
ンサ(3)によつてノツクが検出され、上記制御プログ
ラムによつて第1気筒の点火時期がノツク限界に遅角制
御される。一方、第1気筒以外の気筒の点火時期は第1
気筒のノツク検出によつて得られた遅角制御量θだけ
遅角制御されるため常にノツクの発生しない状態とな
る。
また、ノツクの発生しない運転領域においては上記制
御は行われず、全気筒ともRAM(433)に記憶された基本
点火時期で運転される。その故、制御不要な運転領域に
おいては第1気筒の点火時期を不必要に過進角させるこ
ともなく、全気筒とも効率のよい点火時期に設定するこ
とができる。
なお、上記実施例においては、燃焼制御としてノツク
制御を例にあげたが、筒内圧センサ(3)の出力信号か
ら得られる情報、例えば最大筒内圧力値、最大筒内圧力
点のクランク角度、図示平均有効圧力等を用いて、点火
時期のみならず空燃比や過給圧等の燃焼制御パラメータ
を本発明による制御プロセスで制御することもできる。
また、ノツク制御においては筒内圧センサの代りに振
動検出器を用いて第1気筒のみ感度よくノツク検出する
方法でもよい。
さらに、上記実施例においては第1気筒にのみ筒内圧
センサを設置したが、必要に応じて他の気筒に複数の筒
内圧センサを設けてもよい。この場合、ノツク検出回路
(41)の前にアナログマルチプレクサを設けることによ
つて複数気筒のノツク信号を入力することができる。そ
して、第5図の制御プログラムにおいては、ステツプ
(107)を筒内圧センサ設置気筒か否かの判定に置換す
ればよい。
また、筒内圧センサを設置しない気筒の点火時期制御
は、筒内圧センサ設置気筒の遅角制御量に従うことな
く、ノツク検出回路(41)の出力データあるいは上記遅
角制御量から独自に演算した遅角制御量によつて制御し
てもよい。この場合、第5図の制御プログラムについて
は、ステツプ(107)からステツプ(112)への分岐にお
いて、第2の遅角制御量及び点火時期の演算を行うステ
ツプを設け、ステツプ(113)に進めればよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、複数気筒のエ
ンジンの燃焼を制御する場合に、気筒数分のセンサを用
いることなく、必要最小限のセンサによつて全気筒の制
御を行うことができ、制御不要な場合には全気筒の点火
時期を効率のよい値に設定することができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク構成図、第2
図は筒内圧センサのエンジン取付図、第3図は筒内圧セ
ンサの出力波形図、第4図はノツク検出回路(41)のブ
ロツク構成図、第5図は実施例における制御プログラム
を示すフローチヤートである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の燃焼機関を有する内燃機関におい
    て、少なくとも1つの特定気筒の燃焼状況を検出する燃
    焼状態検出手段、この特定気筒の燃焼に関係する燃焼制
    御パラメータを予め上記特定気筒以外の気筒に関する燃
    焼制御パラメータとは異なる値に設定し、ノックの発生
    しやすい条件とする制御パラメータ設定手段、上記燃焼
    状態検出手段の出力に応じて上記特定気筒の燃焼制御パ
    ラメータを制御するとともに、上記特定気筒における上
    記燃焼状態検出量あるいは上記制御量に応じて特定気筒
    以外の気筒の燃焼制御パラメータを制御する制御手段、
    上記内燃機関が所定運転領域にあるときは上記制御パラ
    メータ設定手段における特定気筒の燃焼制御パラメータ
    を特定気筒以外のものと同一値にするとともに、上記制
    御手段における制御を行わないことを特徴とする内燃機
    関の制御装置。
JP3804488A 1988-02-19 1988-02-19 内燃機関の制御装置 Expired - Lifetime JP2507515B2 (ja)

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US07/310,572 US5027775A (en) 1988-02-19 1989-02-15 Apparatus for controlling combustion condition
KR1019890001945A KR890013331A (ko) 1988-02-19 1989-02-18 내연기관의 제어장치
DE3905498A DE3905498C2 (de) 1988-02-19 1989-02-20 Vorrichtung zur Steuerung der Verbrennungsbedingungen bei einer Verbrennungsmaschine
KR9227884U KR940000692Y1 (ko) 1988-02-19 1992-12-30 내연기관의 제어장치

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