JPH01301946A - 内燃機関の燃焼予測判別装置 - Google Patents

内燃機関の燃焼予測判別装置

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JPH01301946A JP63133036A JP13303688A JPH01301946A JP H01301946 A JPH01301946 A JP H01301946A JP 63133036 A JP63133036 A JP 63133036A JP 13303688 A JP13303688 A JP 13303688A JP H01301946 A JPH01301946 A JP H01301946A
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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） 本発明は内燃機関の燃焼状態を一部の気筒内圧力信号に
基づき演算によって予測する内燃機関の燃焼予測判別装
置に関するものである。
（従来の技術） 従来から燃焼状態の判別装置としては、ノックセンサ、
気筒内圧力センサ、イオンギャップセンサ、０□センサ
を利用したものが広く用いられている。
ノンキングによる振動を検知するノックセンサは通常、
内燃機関のシリンダブロックに取り付けられ、ノンキン
グ発生に伴う気筒内の圧力振動をブロック壁の振動とし
て検出するものである。しかし、この種のノックセンサ
を用いた場合、ノッキングが発生しブロックが振動した
場合に初めてノッキング発生を判別できることになるた
め、燃焼の初期部分からノッキング発生を予測すること
は不可能である。
また気筒内圧力を検知するセンサによって、ノッキング
発生に伴う気筒内圧力の振動を検出するもの（特開昭６
ｌ−１３１２６）についても、ノッキングが発生し気筒
内圧力が急激に振動した後に初めてノッキング発生を判
別できるのであり、ノンキング発生を未然に予測できる
ものではない。
また気筒内圧力を検知するセンサによって失火を検出す
るもの（特開昭６１−３０９３２）についても、点火後
火炎が発達していく途中で火炎発達が止まり、やがて失
火に到るような場合、気筒内圧力が正常燃焼のものと似
ているため、失火の判別が困難になる。
また失火をイオンギャップセンサによって検知する場合
、該センサは燃焼室内に取り付けられ、火花点火後、火
炎が所定の時間後に所定の位置に来たかどうかによって
失火を判別するものが一般的である。しかし、イオンギ
ャップセンサを用いた場合、火炎が所定の位置まで来な
かった場合に初めて失火であったことが判別できること
になるため、燃焼の初期部分から失火を予測することは
不可能である。加えて火炎が燃焼室の一部分に偏在する
場合、センサ取付位置によっては火炎の消滅を検知でき
ない場合がある。
また、内燃機関の空燃比を測定する０□センサは、通常
、内燃機関の排気管に取り付けられ、排気ガス中の酸素
濃度を知ることにより燃焼時の空燃比を判別するもので
ある。しかし、０□センサを用いた場合、燃焼が終了し
て排気ガスが排気管中へ排出された後に初めて空燃比の
判別が可能になるものであり、またｏ２センサの応答速
度も遅いために、−サイクルの燃焼終了以前または終了
後ただちに、その燃焼時の空燃比を判別することは不可
能である。加えて、多気筒のエンジンに適用した場合、
気筒別に空燃比を判別することはできない。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来の技術は燃焼状態を検知するセ
ンサ自体の応答性及び確実性に問題があるか、または信
号処理方法に問題があるため、−サイクルの燃焼期間全
体にわたって計測し燃焼が終了してからか、または異常
な燃焼が起こってから初めて、そのサイクルの燃焼状態
を判別することができるものである。
従って従来の技術では、サイクル内の燃焼の一部分から
該サイクルのその後の燃焼を未然に予測することはでき
ないという問題があった。
本発明は上記の問題を解決するものであり、燃焼サイク
ルの燃焼の一部分の期間の計測を行うだけで、該サイク
ルのその後の燃焼状態を演算によって求め、該サイクル
の全体の燃焼状態を予測判別することができる内燃機関
の燃焼予測判別装置を得ることを目的としている。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の燃焼予測判別装置
は、第１図に示すように、クランク角を検出し電気的信
号に変換するクランク角検出装置ｌと、 気筒内圧力を検出しそれに対応した電気的信号に変換す
る気筒内圧力検出装置２と、 予測判別する燃焼条件下で得られた燃焼の一部分の期間
におけるクランク角同期の気筒内圧力と、その同じ燃焼
の全期間にわたる燃焼状態を表す出力値を用いて、前記
の気筒内圧力の入力と前記の燃焼状態を表す出力値が対
応するように調整された重み定数と気筒内圧力信号とを
乗算した後加算した出力に対して、非線形変換を施し出
力を得る演算要素を多数組み合わせて構成された演算装
置であって、燃焼状態の予測判別をするに際して、クラ
ンク角検出装置からのクランク角信号により、気筒内圧
力検出装置から出力される燃焼圧力波形の一部分を取り
出し入力し、クランク角位置に対応した気筒内圧力信号
と調整された重み定数を乗算した後加算し、非線形変換
して得られた最終出力値値の大きさによって燃焼状態を
予測判別する演算処理装置３から構成されている。
（作用） 上記のように構成された本発明の燃焼予測判別装置は、
以下に述べる様に、内燃機関の燃焼状態を予測判別する
。
演算処理装置は、クランク角検出装置と気筒内圧力検出
装置の出力の中から予測判別したい所定の燃焼条件に見
合った、燃焼の一部分の所定のクランク角度の期間、ク
ランク角同期の気筒内圧力を取り出し、それを予測判別
対象の気筒内圧力とする。この予測判別対象の気筒内圧
力を演算処理装置に入力し、クランク角位置に対応した
調整された重み定数を乗算して加算した後、非線形変換
し、最後に得られた最終出力値の大きさによって、燃焼
状態の一部分により後の燃焼状態を予測判別する。
（効果） 本発明は、以上説明したような作用により、以下に記載
されるような効果を奏する。
本発明は内燃機関のあるサイクルの全体の燃焼状態を、
燃焼サイクルの一部分から未然に予測判別し、その燃焼
状態に応じた出力を得ることができるため、機関の運転
条件の制御を迅速かつ的確に行うことが可能になる。
加えて本発明は、各種の燃焼状態の予測判別を気筒内圧
力の検出によって行うことができるので、従来、燃焼状
態を判別するために備えられていた各種の特別なセンサ
、例えばノックセンサ、０□センサ、イオンギャップセ
ンサ、燃焼発光センサ、等を不要とすることができ、エ
ンジン制御システムを簡略化すると共に高度な制御が可
能となる。
また、本発明は各種の燃焼状態の予測判別を行う演算処
理装置としてどの様な形式の計算機を使っても良いが、
例えば学習機能を持つものを用いた場合、各種の燃焼予
測判別を全く同じ仕様の演算処理装置を用い、かつ演算
処理調整用の気筒内圧力の重み定数の変更のみによって
行うことができ、演算処理装置の簡略化、演算処理装置
共有によるコストダウン、予測判別用プログラム開発の
省略が可能となる。加えて、演算処理装置を複数設けた
場合、故障時に他の演算処理装置で代用することも可能
である。
（他の発明の説明） 本発明は基本的構成を変えることなく、予測判別する燃
焼条件に合わせて演算処理装置中の重み定数の値を調整
することによって、各種の燃焼状態を予測判別すること
ができる。重み定数の調整に関しては、以下の説明でも
述べるように別途実験によって重み定数を変えながら出
力値が適正になるものを探すという方法でも良い。また
その後の演算処理に関しても、気筒内圧力の検出後行っ
ても、気筒内圧力の検出と同時に行っても良い。
以下に本発明のその他の発明について説明する。
第２発明は、内燃機関の異常燃焼を予測判別することを
目的としている。
本第２発明は構成上、特に特徴的なのは演算処理調整用
の気筒内圧力として異常燃焼時と正常燃焼時の典型的な
気筒的圧力波形を解析し、これらの圧力波形を使用して
、異常燃焼の予測判別に必要な演算処理装置内の重み定
数を異常燃焼予測用に調整するか、あるいは別途、実験
によって前記定数を求めるかして、異常燃焼の発生以前
の気筒内圧力の経過からその後異常燃焼が発生するか否
かを予測判別できるように調整された演算処理装置を用
いることである。
つまり本第２発明は、クランク角と同期した気筒内圧力
を異常燃焼発生前の燃焼初期の部分について取り出し入
力し演算することによって、その後発生する異常燃焼を
未然に予測判別し、その燃焼状態に応じた出力を得るこ
とができるため、異常燃焼の無い運転を可能にすると共
に、出力・燃費の改善および排気ガスの浄化も同時に可
能になる。
第３発明は、内燃機関のノッキングを予測判別すること
を目的としている。
本第３発明は前記の第２発明をさらに具体的にしたもの
の１つであり構成上、特に特徴的なのは演算処理調整用
の気筒内圧力としてノッキング時と正常燃焼時の典型的
な気筒的圧力波形を解析し、これらの圧力波形を使用し
て、ノッキングの予測判別に必要な演算処理装置内の重
み定数をノッキング予測用に調整するか、あるいは別途
、実験によって前記定数を求めるかして、ノッキングの
発生以前の気筒内圧力の経過からその後ノッキングが発
生するか否かを予測判別できるように調整された演算処
理装置を用いることである。
第２図にノンキング時と正常燃焼時の気筒的圧力波形を
示す。通常、上死点少し手前で火花点火を行い、上死点
後暫くしてノッキングが発生する。
この場合、ノッキング発生前の気筒的圧力波形がノッキ
ングが発生する場合は、上死点から上死点後１０°にか
けて気筒内圧力の上昇率が高く、その後もノッキング特
有の圧力振動を伴った圧力波形となる。
本第３発明は、これを利用して燃焼初期の気筒内圧力の
部分から、その形状の違い、つまり燃焼初期の気筒内圧
力の変化の違いを読み取りノッキングの有無の予測判別
をするものである。
つまり本第３発明は、クランク角と同期した気筒内圧力
をノッキング発生前の燃焼初期の部分について入力し演
算することによって、その後発生するノッキングを未然
に予測判別し、その燃焼状態に応じた出力を得ることが
できる。
このことによってノッキングの無い運転を可能にし、エ
ンジンの耐久性を向上すると共に、出力・燃費の改善お
よび排気ガスの浄化も同時に可能となる。
第４発明は、内燃機関の失火を予測判別することを目的
としている。
本第４発明は前記の第２発明をさらに具体的にしたもの
の１つであり構成上、特に特徴的なのは演　算処理調整
用の気筒内圧力として失火時と正常燃焼時の典型的な気
筒的圧力波形を解析し、これらの圧力波形を使用して、
失火の予測判別に必要な演算処理装置内の重み定数を失
火予測用に調整するか、あるいは別途、実験によって前
記定数を求めるかして、失火の発生以前の気筒内圧力の
経過からその後失火が発生するか否かを予測判別できる
ように調整された演算処理装置を用いることである。
第３図に希薄燃焼に伴う失火が発生した場合の気筒的圧
力波形の例を示す。このように混合気が希薄なために燃
焼がかなり進行してから燃焼が不良となる場合において
も、燃焼初期の気筒内圧力が失火にいたる場合と正常燃
焼の場合とでは上死点から上死点後１０°にかけての気
筒的圧力波形に違いがあり、失火する場合は気筒内圧力
の上昇率が小さい。
本第４発明はこれを利用して、燃焼初期に対応する気筒
的圧力波形の形状の違いを読み取り、失火の有無を予測
判別するものである。
つまり本第４発明は、クランク角と同期した気筒内圧力
を失火発生前の燃焼初期の部分について入力し演算する
ことによって、その後発生する失火を未然に予測判別し
、その燃焼状態に応じた出力を得ることができる。
このことによって失火の無い運転を可能にすると共に、
出力・燃費の改善および排気ガスの浄化も同時に可能に
なる。
第５発明は、内燃機関の空燃比を予測判別するものであ
る。
本第５発明の構成上、特に特徴的なのは演算処理調整用
の気筒内圧力として予測判別する空燃比の典型的な気筒
内圧カ波形を解析し、これらの圧力波形を使用して、空
燃比の予測判別に必要な演算処理装置内の重み定数を空
燃比予測用に調整するか、あるいは別途、実験によって
前記定数を求めるかして、燃焼終了以前の気筒内圧力の
経過からその後の燃焼状態を演算し空燃比を予測判別で
きるように調整された演算処理装置を用いることである
。
第４図は空燃比を変えて運転した時の気筒内圧力の例を
示す。本第５発明は、第４図に示すように気筒的圧力波
形の形状が空燃比が小さい場合は、燃焼初期（この場合
上死点後１０’〜２ｏ°）の気筒内圧力が高く逆に燃焼
後期（この場合上死点後４０°以降）の気筒内圧力が低
いのに対し、空燃比が大きい場合は、燃焼初期の気筒内
圧力が低く逆に燃焼後期の気筒内圧力が高くなる。この
ことを利用して、気筒同圧力波形の形状の違いを読み取
り、空燃比の予測を判別するものである。
つまり本第５発明は、クランク角と同期した気筒内圧力
を燃焼終了以前の部分について入力し演算することによ
って、その後の燃焼状態を演算し空燃比を未然に予測判
別し、その空燃比に応じた出力を得ることができるため
、空燃比制御を迅速に行うことが可能となると共に、制
御精度が向上するため、出力、燃費の改善及び排気ガス
の浄化が可能になる。
加えて、多気筒のエンジンの空燃比制御に適用した場合
、気筒別の空燃比を予測判別できるため、空燃比の制御
精度が格段に向上する。
なお、本第５発明は、気筒内圧力を燃焼終了後の部分ま
で入力し演算しても、空燃比を判別することができるこ
とは言うまでもない。
第６発明は、内燃機関の点火時期制御あるいは噴射時期
制御のための予測判別を行うことを目的としている。
本第６発明の構成上、特に特徴的なのは演算処理調整用
の気筒内圧力として最大トルクを発生する点火時期ある
いは燃料噴射時期と、それより点゛火時期あるいは燃料
噴射時期が進み側である場合と遅れ側である場合のそれ
ぞれの典型的な気筒同圧力波形を解析し、これらの圧力
波形を使用して、点火時期あるいは燃料噴射時期の予測
判別に必要な演算処理装置内の重み定数を点火時期ある
いは噴射時期予測用に調整するか、あるいは別途、実験
によって前記定数を求めるかして、燃焼終了以前の気筒
内圧力の経過からその後の燃焼状態を演算し点火時期あ
るいは燃料噴射時期を予測判別できるように調整された
演算処理装置を用いることである。
本第６発明は、気筒同圧力波形の形状が点火時期あるい
は燃料噴射時期が進み側である場合は、燃焼初期の気筒
内圧力が高く逆に燃焼後期の気筒内圧力が低いのに対し
、遅れ側である場合は、燃焼初期の気筒内圧力が低く、
逆に燃焼後期の気筒内圧力が高い。この様な気筒同圧力
波形の特徴を利用して、気筒内圧力の経過からその形状
の違いを読み取り、最大トルクを発生する点火時期ある
いは燃料噴射時期であるか否かを予測判別するものであ
る。
つまり本第６発明は、点火時期あるいは噴射時期が最大
トルクを発生できるものとなっているか否かを燃焼終了
前に予測判別することができるため、その後の制御に時
間的余裕を与えることができ、点火時期あるいは燃料噴
射時期の制御を迅速かつ精度良く行うことができるため
、出力、燃費の改善及び排気ガスの浄化が実現される。
なお本第６発明は、気筒内圧力を燃焼終了後の部分まで
入力し演算しても、点火時期あるいは燃料噴射時期を判
別することができることは言うまでもない。
（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。
第１実施例の燃焼予測判別装置は、第３発明に属し、ノ
ッキング時と正常燃焼時の典型的な気筒内圧力により、
演算回路内の重み定数を調整し、ノッキングの発生以前
の気筒内圧力の経過からその後ノッキングが発生するか
否かを予測判別できるように調整された演算処理装置を
用いて、燃焼初期の気筒内圧力からノッキングの発生を
予測する点に特徴がある。以下第５図ないし第１０図を
用いて詳細に説明する。
本第１実施例の構成は、第５図に示す様なものであり、
クランク角度検出装置６と、気筒内圧力検出装置７を使
って、点火信号８を始点として、その後２０°クランク
角度分の気筒内圧力を１゜クランク角度毎にサンプリン
グし、演算処理装置８へ入力し演算して、その後の燃焼
を演算によって予測する。ノッキング発生が予測された
場合はノッキング抑制装置９（例えば圧縮比を低下させ
たり、燃焼室内へ水や空気を噴射したり、燃焼室端部へ
設けた補助点火栓で点火する等の方法が考えられる。）
を作動させる。演算処理装置８は第６図のような構成の
神経回路網型計算機である。
本第１実施例では、入力層の素子のみ入力値Ｘを出力値
Ｙとは、Ｙ＝ｘという関係とし、中間層、出力層では、
第７図（ａ）に示す演算を施した。第７図（ａ）の演算
は、入力をＸ、結合の重み定数をＷ、入力数をｎ、出力
をＹ、しきい値をθとすると、によって出力Ｙを計算し
ている。中間出力Ｘは気筒的圧力波形の形状の特徴の情
報を抽出したものであり、出力Ｙは中間出力Ｘの情報を
最終的な出力値に収束させやすい形に加工したものであ
る。
出力ＹとＸの関係は第７図（ｂ）に示すように非線形と
なる。
結合の重み定数Ｗは、演算処理調整用の気筒内圧力とし
てノッキング時と正常燃焼時の典型的な気筒内圧力によ
って、次の様な方法で調整する。
第８図はその演算処理調整のフローチャートである。
まず、Ｐｌで予測判別しようとするノッキング時と正常
燃焼時の典型的な気筒的圧力波形を数種ｉ（Ｃ個）用意
する。更に、要求する出力状態（Ｄｊ）（例えばノッキ
ング時のサイクルは１、正常燃焼時のサイクルはＯ）を
それぞれの場合に合わせて決める。
次に、Ｐ２にＰｌで用意したデータを入力する。
この場合、重み定数は乱数で与える。
Ｐ、では、Ｐ２で得られた結果（Ｙｊ）とＰｌでの要求
出力（Ｄｊ）とを比較する。そして、エラー（Ｅ）とし
て、次の量を算出する。
次に、Ｐ４にてこのＥの大きさが、十分小さければ、調
整終了とする。その時の重み定数が、実際の予測判別に
使用する重み定数となる。もし、Ｐ４にてＥの大きさが
まだ大きい場合には、Ｐ５にて各重み定数のエラーへの
影響度を算出する。
この算出方法は、まず、 ここでは特定の１つの波形を入力し、計算を進める。
ＢＥ　　　　　　　ＢＥ　　　　　　　ＢＹ。
θｘ、　　　　　　（９Ｙ、　　　　　　θＸｊｉ番目
の素子と、１番目の素子間の結合の重み定数（Ｗ、ｊ）
の寄与率は、 ａＥ　　　　　ＢＥ　　　　　ａｘｊ ａｗＩＪ　　　８５　　　　θＷｉｊ さらに、中間層の出力ｙ、が、エラー（Ｅ）に与える寄
与率は、 総和ｊは、出力Ｙ、が次の層に結合しているすべてに対
して考える。
出力層と中間層間は、上記の方法で寄与率が出てくるが
、それ以前の結合にはθＥ／θＷｉｊとθＥ／θｙｉを
繰り返し計算し、寄与率を算出する。
Ｐ、にて、Ｐ、で得られたθＥ／θＷｉｊを用いて重み
を変化させる。変化量は、 ここで、ε、αは係数Δｗ（ｔ−１）は１ステツプ前の
変化量である。重み定数はｗ＝ｗ＋ΔＷで変化させる。
この時、ＷがＯに近くなった場合には結合がなくなった
と考え、その結合を切り離してもよい。
すべての重みを変化させた後、先のＰ、のデータを使い
、Ｐ、にて再び計算をする。
Ｐ、からＰ、までの計算を繰り返し、エラーＥを小さく
し最適の重み定数を求める。
以上の方法で、結合の重み定数を調整した後、その重み
定数を使ってノッキングを予測判別する。
予測判別するに際しては、第６図に示すようにクランク
角検出装置からのクランク角信号により、気筒内圧力検
出装置から出力される燃焼圧力波形の一部分を取り出し
、演算処理装置に入力する。
入力された燃焼圧力は、入力層の素子では特別な変換を
されることなく、そのまま次の中間層の素子へ入力され
る。中間層では、各入力層からの入力に重み定数を乗算
し、それを加算した後非線形変換し、第７図（ａ）の入
力Ｘが複数の場合に相当する演算を行う。この非線形変
換は、例えば第７図Φ）に示すような関数で与えられる
。出力層では各中間層からの入力に重み定数を乗算し、
それらを加算した後非線形変換し、最終的な出力値を得
る。
この出力値は、正常燃焼の場合はある値以下であるが、
ノッキング時は大きな値となる。つまり、この出力値が
ある値以上になればノッキングが発生すると予測判別し
て、別に設けた補助点火栓の作動制御回路へ、補助点火
をさせる信号を送り、燃焼室端部へ設けた補助点火栓に
よって点火し、ノッキングによって瞬時に燃焼してしま
うはずの混合気を徐々に燃焼させることによってノッキ
ングの発生を未然に防止する。
ノッキングを予測判別した例を第９図と第１０図に示す
。第９図は、ノッキングと予測判別した気筒内圧力波形
であり、第１０図は正常燃焼と予測した波形である。第
９図の場合には、ノッキングが発生しているが、第１Ｏ
図の場合には、ノッキングは全く発生していない。この
例の点火時期は、上死点前１０°であり、両方の場合と
も演算処理装置４に入力したのは、上死点前１０°から
上死点後１０’までの気筒内圧力である。ノッキングは
、上死点後２０〜３０″の点で生じるので、上死点後１
０″の点ではまだノッキングは発生していない。それに
もかかわらず、本第１実施例によれば、ノッキングを未
然に予測判別することができる。
第２実施例の燃焼予測判別装置は、第４発明に属し、失
火時と正常燃焼時の典型的な気筒内圧力により、調整さ
れた演算処理装置を用いて、燃焼初期の気筒内圧力から
失火の発生を予測判別する点に特徴がある。以下、第１
１図を用いて詳細に説明する。
本第２実施例は、第１１図に示すように、入力部の演算
素子を２０素子とした。火花点火あるいは燃料噴射を始
点として、その後工°毎に２０”クランク角度分の気筒
内圧力を随時入力する。重みの調整方法及び演算処理方
法は、第１実施例と同じである。演算処理調整用に使用
する気筒内圧力は、失火時と正常燃焼時のものである。
演算処理装置の出力は、失火の場合１、正常燃焼の場合
０となるようにする。
火花点火後あるいは燃料噴射後、随時気筒内圧力を入力
し演算処理する。演算処理終了後における最終的な出力
値は、正常燃焼の場合はある値以下のままだが、失火時
は出力値が大きな値となる。
この出力値が、ある値以上になれば失火であると予測判
別し、別に設けた点火装置で再点火することによって失
火を未然に防止する。
第３実施例の燃焼予測判別装置は、ある空燃比に典型的
な気筒内圧力により調整された演算処理装置を用いて、
気筒内圧力がら空燃比を予測判別する点に特徴がある。
以下、第１２図を用いて詳細に説明する。
本第３実施例は、第１２図に示すように入力部の演算素
子を６４素子とし入力する気筒内圧力の情報量を置くし
、出力素子は予測判別する空燃比の範囲に応じて４素子
とした。入力は、火花点火を始点としてその後１°毎に
６４°クランク角度分を入力し、空燃比の予測判別の精
度を増した。
出力は、予測判別対象のサイクルの空燃比に合致した出
力素子のみが反応するようにした。重みの調整方法及び
演算処理方法は第１実施例と同じ方法である。演算処理
調整用に使用する気筒内圧力は、出力素子の各々に対応
した空燃比の典型的な気筒内圧力を用いた。
予測判別対象の気筒内圧力を入力した後、各出力層の出
力値を調べることにより、燃焼終了前に空燃比を予測判
別する。
この予測判別の出力を、別に設けた空燃比制御装置に入
力することによって迅速にかつ精度よく空燃比を制御す
ることができる。
第４実施例の燃焼予測判別装置は、最大トルクを発生す
る点火時期あるいは燃料噴射時期とそれより点火時期あ
るいは燃料噴射時期が進み側である場合と遅れ側である
場合のそれぞれの典型的な気筒内圧力により、調整され
た演算処理装置を用いて、気筒内圧力から点火時期ある
いは燃料噴射時期が最大トルクを発生できるものとなっ
ているか否かを燃焼終了前に予測判別できる点に特徴が
ある。
本第４実施例は、第１３図に示すように、入力部の演算
素子を６４素子とし、出力部を３素子とする。火花点火
あるいは燃料噴射を始点として、その後１°毎に６４°
クランク角度分の気筒内圧力を随時入力する。重みの調
整方法及び演算処理方法は第１実施例と同じである。演
算処理装置調整用に使用する気筒内圧力は、最大トルク
を発生ずる点火時期あるいは燃料噴射時期と、それより
点火時期あるいは燃料噴射時期が進み側である場合と遅
れ側である場合のものである。
予測判別対象の気筒内圧力を入力した後、各出力素子の
出力値を調べることにより、燃焼終了前に最大トルクを
与える点火時期あるいは噴射時期であるか、あるいはそ
れより進み側であるか遅れ側であるかを予測判別する。
この予測判別の出力を、別に設けた点火時期あるいは噴
射時期の制御装置に入力し迅速にかつ精度良く点火時期
あるいは噴射時期を制御することができる。
以上の第１ないし第４実施例は、すべて演算処理装置内
の演算回路が神経回路網型計算機で構成されているが、
これに限らず、ノイマン型計算機で記憶装置を備えてい
るものを使って神経回路網型計算機と同様な機能を持た
せても良い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の全体構成を示すブロック図、第２図は
ノッキング時と正常燃焼時の気筒内圧力、第３図は失火
時と正常燃焼時の気筒内圧力、第４図は空燃比変化によ
る気筒内圧力の変化を示す。 第５図は本発明の一実施例であるノッキング予測判別装
置のブロック図、第６図は、第５図の実施例に用いた演
算処理装置の構成図、第７図（ａ）、（ｂ）は、第５図
の実施例に用いた演算処理装置の素子の特性、第８図は
、第５図の実施例に用いた演算処理装置の調整方法のフ
ローチャート、第９図は、第５図の実施例を用いてノッ
キングと予測判別したサイクルの気筒内圧力、第１０図
は、第５図の実施例を用いて正常燃焼と予測判別したサ
イクルの気筒内圧力、第１１図は、本発明の一実施例で
ある失火予測判別装置に用いた演算処理装置の構成図、
第１２図は、本発明の一実施例である空燃比予測判別装
置に用いた演算処理装置の構成図、第１３図は、本発明
の一実施例である最適点火時期及び最適噴射時期の予測
判別装置に用いた演算処理装置の構成図である。 １・・・クランク角度検出装置 ２・・・気筒内圧力検出装置、 ３・・・演算処理装置、　４・・・記憶装置、５、・・
エンジン制御装置 上唇点 第３図　り′″″り角庖 第７図（Ｑ） 第８区 第１０図 出力（矢文判ｒ１］） 上死点 フラン７角（口ＣＡ） 出力（ＩｙＦ判枦ｊ）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内燃機関において、クランク角を検出し電気的信号に変
    換するクランク角検出装置と、 気筒内圧力を検出しそれに対応した電気的信号に変換す
    る気筒内圧力検出装置と、 予測判別する燃焼条件下で得られた燃焼の一部分の期間
    におけるクランク角同期の気筒内圧力と、その同じ燃焼
    の全期間にわたる燃焼状態を表す出力値を用いて、前記
    の気筒内圧力の入力と前記の燃焼状態を表す出力値が対
    応するように調整された重み定数と 気筒内圧力信号とを乗算した後加算した出力に対して、
    非線形変換を施し出力を得る演算要素を多数組み合わせ
    て構成された演算装置であって、クランク角検出装置か
    らのクランク角信号により、気筒内圧力検出装置から出
    力される燃焼圧力波形の一部分を取り出し入力し、クラ
    ンク角位置に対応した気筒内圧力信号と調整された重み
    定数を乗算した後加算し、非線形変換して得られた最終
    出力値値の大きさによって燃焼状態を予測判別する演算
    処理装置 とから成ることを特徴とする内燃機関の燃焼予測判別装
    置。
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