JP6252201B2 - Abnormal combustion detector - Google Patents
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Description
本発明は、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関における、異常燃焼の発生状態を検出するように構成された、異常燃焼検出装置に関する。 The present invention relates to an abnormal combustion detection device configured to detect an abnormal combustion occurrence state in a spark ignition type internal combustion engine having an ignition plug.
この種の装置において、シリンダブロックに装着された振動センサ(ノックセンサと称されることもある)の出力に基づいて、ノッキング及びプレイグニッションの発生状態を検出するように構成されたものが知られている(例えば、特開2013−160200号公報、等参照。)。かかる従来の装置においては、ノッキングの検出区間と、プレイグニッションの検出区間とが、異なるクランク角区間で設定されている。 This type of device is known to be configured to detect the occurrence of knocking and pre-ignition based on the output of a vibration sensor (sometimes called a knock sensor) mounted on a cylinder block. (For example, refer to JP2013-160200A). In such a conventional apparatus, the knocking detection section and the pre-ignition detection section are set in different crank angle sections.
ノッキングとプレイグニッションとは、発生メカニズム及び抑制方法が異なる。このため、この種の装置において、ノッキングの発生検出とプレイグニッションの発生検出との区別を良好に行うことが求められている。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。 Knocking and preignition differ in the generation mechanism and the suppression method. For this reason, in this type of apparatus, it is required to make a good distinction between detection of occurrence of knocking and detection of occurrence of preignition. The present invention has been made in view of the circumstances exemplified above.
本発明は、
点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関における、異常燃焼の発生状態を検出するように構成された、異常燃焼検出装置であって、
前記内燃機関のシリンダブロックにて発生する振動に応じた波形の信号を出力するように、前記シリンダブロックに装着された、振動センサと、
前記内燃機関に備えられたクランクシャフトの回転角度に対応する信号を出力するように、前記内燃機関に装着された、クランク角センサと、
少なくとも前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記点火プラグによる点火時期を設定するように設けられた、点火時期設定部と、
前記振動センサ及び前記クランク角センサからの出力に基づいて、前記異常燃焼の発生状態を検出するように設けられた、異常燃焼検出処理部と、
を備え、
前記異常燃焼検出処理部は、
前記異常燃焼としてのノッキングの検出区間である第一検出区間と、同異常燃焼としてのプレイグニッションの検出区間である第二検出区間とを、異なるクランク角区間で設定するように設けられた、区間設定部を備え、
前記区間設定部は、前記点火時期設定部によって設定された前記点火時期に基づいて、前記第二検出区間を設定することを特徴とする。
The present invention
An abnormal combustion detection device configured to detect an abnormal combustion occurrence state in a spark ignition internal combustion engine including an ignition plug,
A vibration sensor mounted on the cylinder block so as to output a signal having a waveform corresponding to vibration generated in the cylinder block of the internal combustion engine;
A crank angle sensor mounted on the internal combustion engine so as to output a signal corresponding to a rotation angle of a crankshaft provided in the internal combustion engine;
An ignition timing setting unit provided to set an ignition timing by the spark plug based on at least an operating state of the internal combustion engine;
An abnormal combustion detection processing unit provided to detect the occurrence state of the abnormal combustion based on outputs from the vibration sensor and the crank angle sensor;
With
The abnormal combustion detection processing unit
A section provided to set a first detection section that is a detection section of knocking as the abnormal combustion and a second detection section that is a detection section of preignition as the abnormal combustion in different crank angle sections. It has a setting part,
The section setting section sets the second detection section based on the ignition timing set by the ignition timing setting section.
かかる構成を有する本発明の異常燃焼検出装置においては、前記区間設定部は、ノッキングの検出区間である前記第一検出区間と、プレイグニッションの検出区間である前記第二検出区間とを、異なるクランク角区間で設定する。前記第一検出区間においては、前記振動センサ及び前記クランク角センサからの出力に基づいて、主としてノッキングの発生状態が検出される。一方、前記第二検出区間においては、前記振動センサ及び前記クランク角センサからの出力に基づいて、主としてプレイグニッションの発生状態が検出される。 In the abnormal combustion detection apparatus of the present invention having such a configuration, the section setting unit may use different cranks for the first detection section that is a knocking detection section and the second detection section that is a pre-ignition detection section. Set in the corner section. In the first detection section, a knocking occurrence state is mainly detected based on outputs from the vibration sensor and the crank angle sensor. On the other hand, in the second detection section, a pre-ignition occurrence state is mainly detected based on outputs from the vibration sensor and the crank angle sensor.
ところで、プレイグニッションは、周知の通り、正規(目標)の点火時期以前に燃焼室内にて混合気が自着火に至ることをいう。このため、プレイグニッションの発生タイミングと、前記点火時期設定部によって設定された点火時期との間には、何らかの相関関係が存在する。すなわち、例えば、点火時期が進角されると、点火プラグの温度上昇(これは点火プラグに対する熱負荷の増加等による)等に起因して、プレイグニッションが誘発される。 By the way, pre-ignition means that the air-fuel mixture reaches self-ignition in the combustion chamber before the normal (target) ignition timing, as is well known. For this reason, there is some correlation between the occurrence timing of pre-ignition and the ignition timing set by the ignition timing setting unit. That is, for example, when the ignition timing is advanced, preignition is induced due to an increase in the temperature of the spark plug (this is due to an increase in the thermal load on the spark plug).
そこで、本発明の異常燃焼検出装置においては、前記区間設定部は、前記点火時期設定部によって設定された前記点火時期に基づいて、プレイグニッションの検出区間である前記第二検出区間を設定する。これにより、ノッキングの発生検出とプレイグニッションの発生検出との区別を、従来よりもよりいっそう良好に行うことが可能となる。 Therefore, in the abnormal combustion detection device of the present invention, the section setting unit sets the second detection section, which is a pre-ignition detection section, based on the ignition timing set by the ignition timing setting section. As a result, it is possible to distinguish between detection of occurrence of knocking and detection of occurrence of preignition even better than before.
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、変形例は、当該実施形態の説明中に挿入されると首尾一貫した一実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, since a modification will prevent understanding of description of one consistent embodiment, if it is inserted during the description of the said embodiment, it is described collectively at the end.
<システム全体構成>
図1を参照すると、火花点火式の内燃機関であるエンジン10は、シリンダブロック11とシリンダヘッド12とを有している。シリンダブロック11の内部には、少なくとも1つの気筒13が形成されている。気筒13内には、ピストン14が、往復移動可能に収容されている。なお、気筒13の内側の空間における上死点側(図中上側)の部分によって、燃焼室が形成されている。
<Overall system configuration>
Referring to FIG. 1, an
エンジン10の本体部を構成するエンジンブロック(上述のシリンダブロック11を含む)の底部には、クランクシャフト15が回転可能に支持されている。クランクシャフト15は、コンロッド16等を介して、ピストン14に連結されている。また、シリンダブロック11の内部には、ウォータージャケット17が形成されている。ウォータージャケット17は、冷却液(以下「クーラント」と略称する:具体的には冷却水)が通流可能な空間であって、気筒13の側方から気筒13を囲むように設けられている。
A
シリンダヘッド12には、吸気ポート18及び排気ポート19が、気筒13と連通可能に形成されている。また、このシリンダヘッド12には、吸気バルブ21と、排気バルブ22と、可変バルブ機構23と、を有する、周知のバルブ駆動機構が設けられている。吸気バルブ21は、吸気ポート18と気筒13との連通状態を制御するように設けられている。同様に、排気バルブ22は、排気ポート19と気筒13との連通状態を制御するように設けられている。可変バルブ機構23は、油圧アクチュエータ24の動作状態を制御することにより、吸気バルブ21の開閉タイミングを所望のタイミングに設定可能に構成されている。
An intake port 18 and an
また、シリンダヘッド12には、インジェクタ25と、点火プラグ26と、点火装置27と、が装着されている。インジェクタ25は、気筒13内に供給するための燃料を噴射するように設けられている。点火プラグ26は、混合気を着火するための火花放電を発生するための対向電極部が気筒13(燃焼室)内に露出するように設けられている。点火装置27は、点火コイル及びイグナイタ等を備えていて、入力された点火信号に基づいて、点火プラグ26にて上述の火花放電を発生させるように設けられている。
The
吸気ポート18には、吸気管31が接続されている。吸気管31の吸気通流方向における下流側の位置には、吸気マニホールド32及びサージタンク33が設けられている。吸気マニホールド32は、吸気管31の吸気通流方向における最下流部に設けられていて、吸気ポート18に接続されている。サージタンク33は、吸気マニホールド32よりも吸気通流方向における上流側に設けられている。
An
吸気管31には、スロットルバルブ34が介装されている。スロットルバルブ34は、気筒13内に吸入される気体(空気)の量を調整する手段であって、サージタンク33よりも吸気通流方向における上流側に設けられている。このスロットルバルブ34は、DCモータ等のスロットルアクチュエータ35によって開度調節されるようになっている。
A
スロットルバルブ34よりも吸気通流方向における上流側には、過給機36が設けられている。本実施形態においては、過給機36は、排気管37を通流する排気によって駆動される、いわゆる「ターボチャージャ」であって、当該排気のエネルギを利用して吸入空気を過給するように構成されている。
A
<エンジン制御装置の概略構成>
本発明の「異常燃焼検出装置」を構成するエンジン制御装置50は、エンジン10及びこれを搭載した車両における、運転状態や異常発生状態(気筒13内における異常燃焼の発生状態を含む)を適宜検出しつつ、この検出結果に基づいてエンジン10の運転を制御するように設けられている。具体的には、エンジン制御装置50は、各種センサ類(主要なものは後述する)やスイッチ類等からの入力に応じて、エンジン10の各部(油圧アクチュエータ24、インジェクタ25、点火装置27、スロットルアクチュエータ35、等。)の動作を制御するように構成されている。以下、エンジン制御装置50の構成の詳細について説明する。
<Schematic configuration of engine control device>
The
エンジン制御装置50は、ECU51を備えている。ECU51は、上述したエンジン10の各部や後述するセンサ類等と、信号授受可能に接続されている。また、ECU51は、マイクロコンピュータ52を備えている。マイクロコンピュータ52は、後述するセンサ類等からの入力に基づいて得られた各種情報を用いつつ各種の制御プログラム(ルーチン)を実行することで、上述したエンジン10の各部の駆動を制御するための駆動制御信号を生成するように設けられている。ECU51及びマイクロコンピュータ52の構成の詳細については後述する。
The
エンジン制御装置50には、エアフローメータ53と、吸気温センサ54と、クランク角センサ55と、冷却水温センサ56と、振動センサ57と、が備えられている。
The
エアフローメータ53及び吸気温センサ54は、スロットルバルブ34よりも吸気通流方向における上流側の位置にて、吸気管31に装着されている。エアフローメータ53は、吸入空気量Ga(吸気管31を通流して気筒13内に導入される吸入空気の質量流量)に応じた出力を生じるように設けられている。吸気温センサ54は、吸気温THa(吸気管31内を通流する吸入空気の温度)に応じた出力を生じるように設けられている。
The
クランク角センサ55は、クランクシャフト15に対向するように、上述のエンジンブロックに装着されている。このクランク角センサ55は、クランクシャフト15の回転角度、すなわちエンジン回転数Neに対応する信号を出力するように設けられている。具体的には、このクランク角センサ55は、クランクシャフト15が10度回転する毎の幅狭のパルスと360度回転する毎の幅広のパルスとを有する信号を出力するように構成されている。
The
冷却水温センサ56及び振動センサ57は、シリンダブロック11に装着されている。冷却水温センサ56は、冷却水温THw(ウォータージャケット17内を通流するクーラントの温度)に応じた出力を生じるように設けられている。振動センサ57は、シリンダブロック11にて発生し当該シリンダブロック11内を伝播する振動に応じた波形の信号を出力するように設けられている。
The
図2を参照すると、ECU51は、インタフェース511を備えている。このインタフェース511は、上述の各種センサ類やエンジン10の各部と、マイクロコンピュータ52と、の間に設けられている。すなわち、マイクロコンピュータ52は、インタフェース511を介して、上述の各種センサ類やエンジン10の各部と信号授受可能に接続されている。
Referring to FIG. 2, the
特に、振動センサ57は、フィルタ512及びピークホールド回路513を介して、インタフェース511に接続されている。フィルタ512は、いわゆるバンドパスフィルタであって、振動センサ57の出力信号のうちの、マイクロコンピュータ52の制御下で設定された周波数帯域のものを通過させるように設けられている。ピークホールド回路513は、フィルタ512にてバンドパス処理された振動センサ57の出力信号におけるピーク値を検出及び出力するように設けられている。なお、振動センサ57、フィルタ512、及びピークホールド回路513については周知であるので、本明細書においては、これらについてのこれ以上の詳細な説明は省略する(必要に応じて例えば特開平9−32623号公報(米国特許第5,811,667号明細書)等参照)。
In particular, the
マイクロコンピュータ52は、ROM521と、RAM522と、CPU523と、を備えている。ROM521には、上述の制御プログラム及びこれを実行する際に参照されるマップ(ルックアップテーブル)等が予め格納されている。RAM522は、CPU523が上述の制御プログラムを実行する際にデータを一時的に格納可能に設けられている。CPU523は、上述のセンサ類等からの入力に基づいて得られた各種情報を用いつつ上述の制御プログラムを実行することで、上述の駆動制御信号を生成及び出力するようになっている。
The
図2におけるCPU523内には、本実施形態に係る異常燃焼検出に関する制御プログラムの実行によって実現される機能ブロックが示されている。具体的には、CPU523内には、点火時期設定部523aと異常燃焼検出処理部523bとが設けられている。
In the
点火時期設定部523aは、吸入空気量Gaから算出される負荷Lとエンジン回転数Neとをパラメータとする点火時期マップMap_SA(Ne,L)に基づいて設定された目標点火時期SAtを、異常燃焼検出処理部523bによる異常燃焼発生状態の検出結果に応じてフィードバック制御することで、指令点火時期SAc(以下単に「点火時期SA」と略称する)を設定するように設けられている。異常燃焼検出処理部523bは、クランク角センサ55及び振動センサ57からの出力に基づいて、異常燃焼発生状態を検出するように設けられている。
The ignition timing setting unit 523a performs abnormal combustion on the target ignition timing SAt set based on the ignition timing map Map_SA (Ne, L) using the load L calculated from the intake air amount Ga and the engine speed Ne as parameters. By providing feedback control according to the detection result of the abnormal combustion occurrence state by the detection processing unit 523b, a command ignition timing SAc (hereinafter simply referred to as “ignition timing SA”) is set. The abnormal combustion detection processing unit 523b is provided to detect an abnormal combustion occurrence state based on outputs from the
異常燃焼検出処理部523bは、区間設定部523b1と、判定部523b2と、を有している。区間設定部523b1は、異常燃焼としてのノッキングの検出区間である第一検出区間D1と、同異常燃焼としてのプレイグニッションの検出区間である第二検出区間D2とを、異なるクランク角区間(但し両者がオーバーラップすることはあり得る)で設定するように設けられている。判定部523b2は、区間設定部523b1によって設定された検出区間(D1,D2)に対応して、振動センサ57の出力(具体的にはピークホールド回路513の出力)に基づいて異常燃焼の発生状態を検出するように設けられている。 The abnormal combustion detection processing unit 523b includes a section setting unit 523b1 and a determination unit 523b2. The section setting unit 523b1 divides the first detection section D1 that is the detection section of knocking as abnormal combustion and the second detection section D2 that is the detection section of preignition as the abnormal combustion into different crank angle sections (but both Can be overlapped). The determination unit 523b2 corresponds to the detection section (D1, D2) set by the section setting unit 523b1, and the abnormal combustion occurrence state based on the output of the vibration sensor 57 (specifically, the output of the peak hold circuit 513). Is provided to detect
本実施形態においては、区間設定部523b1は、点火時期SAに基づいて、第二検出区間D2を設定するようになっている。具体的には、区間設定部523b1は、点火時期SAを基準として、第二検出区間D2における始期D2st及び/又は終期D2edを設定するようになっている。特に、本実施形態においては、区間設定部523b1は、エンジン10の運転状態に基づいて、始期D2st及び/又は終期D2edと点火時期SAとの間隔を設定するようになっている。
In the present embodiment, the section setting unit 523b1 sets the second detection section D2 based on the ignition timing SA. Specifically, the section setting unit 523b1 sets the start period D2st and / or the end period D2ed in the second detection section D2 with reference to the ignition timing SA. In particular, in the present embodiment, the section setting unit 523b1 sets the interval between the start period D2st and / or the end period D2ed and the ignition timing SA based on the operating state of the
<作用・効果>
以下、本実施形態の構成による作用・効果について、図1及び図2に加えて、図3及び図4のタイムチャートをも適宜参照しつつ説明する。
<Action and effect>
Hereinafter, the operation and effect of the configuration of the present embodiment will be described with reference to the time charts of FIGS. 3 and 4 in addition to FIGS. 1 and 2 as appropriate.
本実施形態のエンジン制御装置50は、特開平8−319931号公報(米国特許第5,632,247明細書、欧州特許出願公開第1098184号明細書)や特開2013−142333号公報(米国特許出願公開第2013/0179052号明細書)に開示されている構成と同様に、ノッキングを検出するための検出区間(第一検出区間D1)とプレイグニッションを検出するための検出区間(第二出区間D2)とを異なる区間(クランク角区間)で設定することで、共通の振動センサ57を用いてノッキングとプレイグニッションとを個別に検出する。
The
すなわち、第一検出区間D1においては、クランク角センサ55及び振動センサ57からの出力に基づいて、主としてノッキングの発生状態が検出される。一方、第二検出区間D2においては、クランク角センサ55及び振動センサ57からの出力に基づいて、主としてプレイグニッションの発生状態が検出される。
That is, in the first detection section D1, the occurrence of knocking is mainly detected based on the outputs from the
ところで、プレイグニッションは、周知の通り、点火時期SA以前に燃焼室内にて混合気が自着火に至ることをいう。このため、プレイグニッションの発生タイミングと点火時期SAとの間には、何らかの相関関係が存在する。すなわち、例えば、点火時期SAが進角されると、点火プラグ26の温度上昇(これは点火プラグ26に対する熱負荷の増加等による)等に起因して、プレイグニッションが誘発される。そこで、区間設定部523b1は、点火時期設定部523aによって設定された点火時期SAに基づいて、プレイグニッションの検出区間である第二検出区間D2を設定する。 By the way, pre-ignition means that the air-fuel mixture reaches self-ignition in the combustion chamber before the ignition timing SA, as is well known. Therefore, there is some correlation between the pre-ignition occurrence timing and the ignition timing SA. That is, for example, when the ignition timing SA is advanced, preignition is induced due to a rise in the temperature of the spark plug 26 (this is due to an increase in the thermal load on the spark plug 26). Therefore, the section setting unit 523b1 sets the second detection section D2, which is a pre-ignition detection section, based on the ignition timing SA set by the ignition timing setting section 523a.
本具体例においては、第一検出区間D1における始期D1stは、点火時期SAをパラメータとするマップMap_D1st(SA)に基づいて設定される。一方、第一検出区間D1における終期D1edは、始期D1stから所定クランク角(インターバルD1int[CA]:一定値)後に設定される。 In this specific example, the start period D1st in the first detection section D1 is set based on a map Map_D1st (SA) using the ignition timing SA as a parameter. On the other hand, the final period D1ed in the first detection section D1 is set after a predetermined crank angle (interval D1int [CA]: constant value) from the initial period D1st.
第二検出区間D2における始期D2stは、所定クランク角(例えばBTDC20°CA)に予め設定されている。一方、第二検出区間D2における終期D2edは、点火時期SAと、終期D2edと点火時期SAとの間隔ΔCとに基づいて設定される。具体的には、間隔ΔC及び終期D2edは、以下の式によって算出される。この場合、第二検出区間D2のインターバルD2int[CA]は、エンジン10の運転状態に基づく点火時期SAの変動に伴って可変となる。
ΔC=Map_ΔC(Ne,L)・Map_K(THa,THw) … (1)
D2ed=SA−ΔC … (2)
The start period D2st in the second detection section D2 is set in advance to a predetermined crank angle (for example, BTDC 20 ° CA). On the other hand, the end period D2ed in the second detection section D2 is set based on the ignition timing SA and the interval ΔC between the end period D2ed and the ignition timing SA. Specifically, the interval ΔC and the end period D2ed are calculated by the following equations. In this case, the interval D2int [CA] of the second detection section D2 becomes variable as the ignition timing SA varies based on the operating state of the
ΔC = Map_ΔC (Ne, L) · Map_K (THa, THw) (1)
D2ed = SA−ΔC (2)
なお、図3はΔC≧0の場合を示し、図4はΔC<0の場合を示している。プレイグニッションは、点火時期SAよりも前に発生するのが通常である。このため、図4に示されているように、プレイグニッションの検出区間を点火時期SAよりも前に設けることで、ノッキングの発生検出とプレイグニッションの発生検出との区別を良好に行うことが可能となる。 3 shows a case where ΔC ≧ 0, and FIG. 4 shows a case where ΔC <0. The pre-ignition usually occurs before the ignition timing SA. For this reason, as shown in FIG. 4, it is possible to satisfactorily distinguish between detection of occurrence of knocking and detection of occurrence of preignition by providing the preignition detection section before the ignition timing SA. It becomes.
しかしながら、プレイグニッションの発生契機となる「火種」(筒内浮遊物等)の存在状態によっては、プレイグニッションの発生時期が若干遅れる場合があり得る。このため、通常は、図3に示されているように、プレイグニッションの検出区間である第二検出区間D2の終期D2edは、点火時期SAよりも若干後に設定される(ΔC≧0)。但し、エンジン10の諸元(例えば過給圧設定等)等に起因して、プレイグニッションの発生時期が早期のタイミングのみとなる場合には、ノッキングの発生検出とプレイグニッションの発生検出との区別をよりいっそう良好とするため、第二検出区間D2の終期D2edは、図4に示されているように、点火時期SAよりも前に設定されてもよい(ΔC<0)。 However, the preignition occurrence timing may be slightly delayed depending on the presence state of the “fire type” (floating matter in the cylinder or the like) that is the trigger for the occurrence of preignition. For this reason, normally, as shown in FIG. 3, the end period D2ed of the second detection section D2, which is the pre-ignition detection section, is set slightly after the ignition timing SA (ΔC ≧ 0). However, when the pre-ignition occurrence timing is only an early timing due to the specifications of the engine 10 (for example, supercharging pressure setting, etc.), the distinction between knocking occurrence detection and pre-ignition occurrence detection is made. In order to further improve the condition, the end period D2ed of the second detection interval D2 may be set before the ignition timing SA as shown in FIG. 4 (ΔC <0).
以上に詳述した通り、本実施形態の構成によれば、ノッキングの発生検出とプレイグニッションの発生検出との区別を、従来よりもよりいっそう良好に行うことが可能となる。 As described in detail above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to better distinguish between detection of occurrence of knocking and detection of occurrence of preignition than before.
特に、近年、燃費向上のために、エンジン10を小排気量化しつつ過給機36を設ける、いわゆる「過給ダウンサイズ」が注目されている。かかる過給ダウンサイズ構成においては、プレイグニッションの発生が特に問題となり得る。また、プレイグニッションの発生タイミングは、燃料性状(特にオクタン価)の変化や、エンジン10等の経年劣化等により、変動し得る。この点、本実施形態の構成によれば、このような過給ダウンサイズ構成においても、ノッキングの発生検出とプレイグニッションの発生検出との区別を、従来よりも高精度に行うことが可能となる。
In particular, in recent years, so-called “supercharged downsize”, in which the
<変形例>
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、上述の実施形態の一部、及び、複数の変形例の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
<Modification>
Hereinafter, some typical modifications will be exemplified. In the following description of the modified examples, the same reference numerals as those in the above embodiment can be used for portions having the same configurations and functions as those described in the above embodiment. And about description of this part, the description in the above-mentioned embodiment shall be used suitably in the range which is not technically consistent. Needless to say, the modifications are not limited to those listed below. In addition, a part of the above-described embodiment and all or a part of the plurality of modified examples can be combined appropriately as long as they are technically consistent.
本発明は、上述した具体的な装置構成や動作(制御)態様に限定されない。例えば、過給機36は、電動式過給機であってもよいし、いわゆる電動アシストターボチャージャであってもよいし、クランクシャフト15の回転駆動力によって駆動されるいわゆるスーパーチャージャであってもよい。さらには、吸気管31には、複数の過給機36が介装されていてもよい。なお、本発明によれば、過給機36を備えない構成においても、良好な効果が得られることは、当然である。
The present invention is not limited to the specific apparatus configuration and operation (control) mode described above. For example, the
マイクロコンピュータ52は、通電時に書き換え可能な不揮発性メモリ(例えばフラッシュメモリやEEPROM(登録商標))を備えていてもよい。この場合、上述の制御プログラム及びこれを実行する際に参照されるマップ(ルックアップテーブル)等は、かかる不揮発性メモリに格納されていてもよい。あるいは、上述のROM521として、かかる不揮発性メモリが用いられてもよい。
The
負荷Lの算出にあたっては、吸入空気量Gaに代えて、あるいはこれとともに、スロットルバルブ34の開度及び/又はアクセルペダル操作量が用いられてもよい。また、目標点火時期SAtの設定にあたっては、負荷Lに代えて、あるいはこれらとともに、それ以外のパラメータが用いられてもよい。エンジン回転数Neについても同様である。
In calculating the load L, the opening degree of the
区間設定部523b1における区間設定に際して用いられる点火時期SAとして、上述の指令点火時期SAcに代えて、目標点火時期SAtが用いられてもよい。 The target ignition timing SAt may be used instead of the above-described command ignition timing SAc as the ignition timing SA used when setting the section in the section setting unit 523b1.
第二検出区間D2における始期D2stも、上述の具体例と同様に、エンジン10の運転状態等に基づいて可変に設定されてもよい。第一検出区間D1における終期D1edも同様である。あるいは、第一検出区間D1は、エンジン10の運転状態等にかかわらず、所定のクランク角区間(例えばTDC〜ATDC90°CA)であってもよい。
The start period D2st in the second detection section D2 may also be set variably based on the operating state of the
第二検出区間D2における終期D2edに代えて、インターバルD2intが、点火時期SAに基づいて設定されてもよい。この場合、第二検出区間D2における始期D2stは、上述の具体例と同様に、所定クランク角(例えばBTDC20°CA)に予め設定されている。第一検出区間D1におけるインターバルD1intについても同様である。この場合、第一検出区間D1における終期D1edは、所定クランク角(例えばBTDC90°CA)に予め設定されている。 Instead of the final period D2ed in the second detection section D2, the interval D2int may be set based on the ignition timing SA. In this case, the start period D2st in the second detection section D2 is set in advance to a predetermined crank angle (for example, BTDC 20 ° CA) as in the above-described specific example. The same applies to the interval D1int in the first detection section D1. In this case, the final period D1ed in the first detection section D1 is set in advance to a predetermined crank angle (for example, BTDC 90 ° CA).
その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構成及びその均等物の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構成をも含む。さらに、公知あるいは周知の技術事項について説明を省略した箇所に対応して、本明細書にて引用した各公報の記載内容(明細書及び図面を含む)は、当該省略した説明を補足するために、技術的矛盾がない範囲内において、本明細書の一部を構成するものとして適宜援用され得る。 Other modifications not specifically mentioned are naturally included in the technical scope of the present invention without departing from the essential part of the present invention. In addition, in each element constituting the means for solving the problems of the present invention, elements expressed in terms of function and function are specific configurations disclosed in the above-described embodiments and modifications, and equivalents thereof. In addition to objects, any configuration capable of realizing the action / function is included. Furthermore, corresponding to the points where the description of the known or well-known technical matters is omitted, the description (including the specification and drawings) of each publication cited in this specification is intended to supplement the omitted description. As long as there is no technical contradiction, it can be used as appropriate as a part of this specification.
10…エンジン、11…シリンダブロック、13…気筒、15…クランクシャフト、26…点火プラグ、27…点火装置、36…過給機、50…エンジン制御装置、51…ECU、52…マイクロコンピュータ、53…エアフローメータ、54…吸気温センサ、55…クランク角センサ、56…冷却水温センサ、57…振動センサ、523…CPU、523a…点火時期設定部、523b…異常燃焼検出処理部、523b1…区間設定部、523b2…判定部、D1…第一検出区間、D1ed…終期、D1int…インターバル、D1st…始期、D2…第二検出区間、D2ed…終期、D2int…インターバル、D2st…始期。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記内燃機関のシリンダブロック(11)にて発生する振動に応じた波形の信号を出力するように、前記シリンダブロックに装着された、振動センサ(57)と、
前記内燃機関に備えられたクランクシャフト(15)の回転角度に対応する信号を出力するように、前記内燃機関に装着された、クランク角センサ(55)と、
少なくとも前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記点火プラグによる点火時期を設定するように設けられた、点火時期設定部(523a)と、
前記振動センサ及び前記クランク角センサからの出力に基づいて、前記異常燃焼の発生状態を検出するように設けられた、異常燃焼検出処理部(523b)と、
を備え、
前記異常燃焼検出処理部は、
前記異常燃焼としてのノッキングの検出区間である第一検出区間と、同異常燃焼としてのプレイグニッションの検出区間である第二検出区間とを、異なるクランク角区間で設定するように設けられた、区間設定部(523b1)を備え、
前記区間設定部は、
前記点火時期設定部によって設定された前記点火時期に基づいて、前記第二検出区間を設定するように構成されており、
前記第二検出区間を設定する場合、前記点火時期を基準として、前記第二検出区間における始期及び/又は終期を設定するとともに、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記終期と前記点火時期との間隔を設定する異常燃焼検出装置。 An abnormal combustion detection device (50) configured to detect an abnormal combustion occurrence state in a spark ignition internal combustion engine (10) provided with an ignition plug (26),
A vibration sensor (57) attached to the cylinder block so as to output a signal having a waveform corresponding to vibration generated in the cylinder block (11) of the internal combustion engine;
A crank angle sensor (55) attached to the internal combustion engine so as to output a signal corresponding to a rotation angle of a crankshaft (15) provided in the internal combustion engine;
An ignition timing setting section (523a) provided to set an ignition timing by the spark plug based on at least an operating state of the internal combustion engine;
An abnormal combustion detection processing unit (523b) provided to detect the occurrence state of the abnormal combustion based on outputs from the vibration sensor and the crank angle sensor;
With
The abnormal combustion detection processing unit
A section provided to set a first detection section that is a detection section of knocking as the abnormal combustion and a second detection section that is a detection section of preignition as the abnormal combustion in different crank angle sections. A setting unit (523b1),
The section setting unit
Based on the ignition timing set by the ignition timing setting unit, is configured to set the second detection interval ,
When setting the second detection section, with the ignition timing as a reference, setting the start and / or end in the second detection section,
An abnormal combustion detection device that sets an interval between the final stage and the ignition timing based on an operating state of the internal combustion engine.
前記内燃機関のシリンダブロック(11)にて発生する振動に応じた波形の信号を出力するように、前記シリンダブロックに装着された、振動センサ(57)と、 A vibration sensor (57) attached to the cylinder block so as to output a signal having a waveform corresponding to vibration generated in the cylinder block (11) of the internal combustion engine;
前記内燃機関に備えられたクランクシャフト(15)の回転角度に対応する信号を出力するように、前記内燃機関に装着された、クランク角センサ(55)と、 A crank angle sensor (55) attached to the internal combustion engine so as to output a signal corresponding to a rotation angle of a crankshaft (15) provided in the internal combustion engine;
少なくとも前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記点火プラグによる点火時期を設定するように設けられた、点火時期設定部(523a)と、 An ignition timing setting section (523a) provided to set an ignition timing by the spark plug based on at least an operating state of the internal combustion engine;
前記振動センサ及び前記クランク角センサからの出力に基づいて、前記異常燃焼の発生状態を検出するように設けられた、異常燃焼検出処理部(523b)と、 An abnormal combustion detection processing unit (523b) provided to detect the occurrence state of the abnormal combustion based on outputs from the vibration sensor and the crank angle sensor;
を備え、 With
前記異常燃焼検出処理部は、 The abnormal combustion detection processing unit
前記異常燃焼としてのノッキングの検出区間である第一検出区間と、同異常燃焼としてのプレイグニッションの検出区間である第二検出区間とを、異なるクランク角区間で設定するように設けられた、区間設定部(523b1)を備え、 A section provided to set a first detection section that is a detection section of knocking as the abnormal combustion and a second detection section that is a detection section of preignition as the abnormal combustion in different crank angle sections. A setting unit (523b1),
前記区間設定部は、 The section setting unit
前記点火時期設定部によって設定された前記点火時期に基づいて、前記第二検出区間を設定するように構成されており、 Based on the ignition timing set by the ignition timing setting unit, is configured to set the second detection interval,
前記第二検出区間を設定する場合、前記点火時期を基準として、前記第二検出区間における始期及び/又は終期を設定するとともに、 When setting the second detection section, with the ignition timing as a reference, setting the start and / or end in the second detection section,
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記始期と前記点火時期との間隔を設定する異常燃焼検出装置。 An abnormal combustion detection device that sets an interval between the start timing and the ignition timing based on an operating state of the internal combustion engine.
前記内燃機関は、過給機付き内燃機関であることを特徴とする、異常燃焼検出装置。 The abnormal combustion detection device according to claim 1 or 2 ,
The abnormal combustion detection device, wherein the internal combustion engine is a supercharged internal combustion engine.
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