JPH03246352A

JPH03246352A - 内燃機関の燃焼状態検出装置

Info

Publication number: JPH03246352A
Application number: JP4371490A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Miwa; 博通三輪
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-11-01

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検出装置に関する。

〈従来の技術〉機関の失火等の燃焼状態を把握するために、筒内圧力（
燃焼室圧力）を検出する方法があり、特定運転状態にお
ける最高筒内圧力や図示平均有効圧Ｐｉ（以下、Ｐ、と
略す）を求めることにより実際の燃焼状態を判断するよ
うにしている。かかる燃焼状態検出装置の従来例として
、以下のようなものがある（１９６２年９月株式会社山
海堂発行「内燃機関ＪＶＯＬ、１第１９頁参照）。

すなわち、筒内圧センサにより筒内圧力を各気筒光り２
回転（４サイクル機関ではクランク角度で７２０’　）
の期間検出し、この検出された筒内圧力によりＰ、を算
出するようにしている。

く課題を解決するための手段ンところで、車両搭載機関の多くは通常４気筒以上の多気
筒機関であり、これらの多気筒機関において前記従来例
を適用すると以下の不具合がある。

すなわち、各気筒について筒内圧力を２回転の期間検出
して各気筒毎にＰｉを算出するようにすると、マイクロ
コンピュータを用いるにしても検出した筒内圧力をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器に高速のものが必要となりまた
Ｐ、を演算するＣＰＵも高速のものが必要となりコスト
高になるという不具合がある。

また、上記不具合を解消するために、特開昭６１２６５
５４８号公報に示すようなものがある。

これは、基本的には所定のクランク角度範囲（例えば１
８０°）内にて検出された筒内圧力Ｐとクランク角度毎
の微少シリンダ容積変化量ΔＶとがら擬似Ｐ、を次式に
より演算するようにしている。

また、特開昭６２−２３８４３３号公報には、筒内圧力
が所定値以上の区間において、前記演算式により疑似Ｐ
、を求めるものが開示されている。

また、特開昭６２−２３８４３４号公報には、点火時期
から筒内圧力が所定値以上の区間において、前記演算式
により疑似Ｐ、を求めるものが開示されている。

しかし、これらのものでは、所定のクランク角度範囲に
て疑似Ｐｉを算出するようにしているので、燃焼状態が
悪化して燃焼期間が第２２図中鎖線示の如く長くなった
ときには、疑似Ｐ、と７２０゜の期間におけるＰ８との
相関が第２３図に示すように大巾にずれるので、燃焼状
態の検出精度を悪化させ、もって点火時期、空燃比、排
気還流量等の制御精度を悪化させるという不具合がある
。

さらに、特開昭６２−２０３０３６号公報には、圧縮上
死点付近では実際の筒内圧力を検出すると共に、他の区
間では運転状態（吸入空気流量、スロットル弁開度２槻
関回転速度等）に応じてマツプから筒内圧力を検索し、
これらの筒内圧力により７２０”の期間においてＰｉを
演算するものが開示されている。

しかし、燃焼状態は常に変動するので、予め設定された
マツプデータから筒内圧力を検索するものでは、実際の
筒内圧力を予測することは難しく、Ｐ、の検出精度すな
わち燃焼状態の検出精度が悪化するという不具合がある
。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、燃
焼状態の検出精度を向上できる内燃機関の燃焼状態検出
装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉このため、本発明は、第１図に示すように、機関燃焼室
の筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段Ａと、機関のク
ランク角度を検出するクランク角度検出手段Ｂと、所定
クランク角範囲のサンプリング期間において前記筒内圧
力検出信号をサンプリングするサンプリング手段Ｃと、
クランク角度毎の燃焼室容積を設定する燃焼室容積設定
手段りと、設定されたサンプリング期間の燃焼室容積と
前記サンプリングされた筒内圧力検出信号とに基づいて
当該筒内圧力検出信号のバイアス量を設定するバイアス
量設定手段Ｅと、設定されたバイアス量に基づいて、サ
ンプリングされた筒内圧力検出信号を補正し筒内圧力を
求める筒内圧力補正手段Ｆと、補正された筒内圧力に基
づいて筒内圧力のピーク位置を判定するピーク位置判定
手段Ｇと、判定されたピーク位置と補正された筒内圧力
と設定された燃焼室容積とに基づいて、機関の熱発生量
を演算する熱発生量演算手段Ｈと、演算された熱発生量
と判定されたピーク位置とに基づいて、機関の仕事量相
当値を演算する仕事量演算手段■と、を備えるようにし
た。

〈作用〉このようにして、筒内圧力検出手段の検出信号をバイア
ス量により補正して筒内圧力を求めると共に、この筒内
圧力から筒内圧力のピーク位置を判定する。そして、判
定されたピーク位置と筒内圧力と燃焼室容積とから熱発
生量を演算した後、仕事量相当値を演算するようにした
。

〈実施例〉以下に、本発明の一実施例を第２図〜第１７図に基づい
て説明する。

第２図において、機関燃焼室の筒内圧力を検出する筒内
圧力検出手段としての筒内圧センサ１〜６が気筒毎（本
実施例では６気筒）に設けられており、これら筒内圧セ
ンサｌ〜６は圧電素子により筒内圧力を電荷信号に変換
してチャージアンプ７〜１２に出力する。前記チャージ
アンプ７〜１２は電荷信号を電圧信号に変換してマルチ
プレクサ１３に出力する。

マルチプレクサ１３は後述の切換信号に基づいて選択さ
れた気筒の筒内圧センサ１〜６の検出信号をローパスフ
ィルタ１４を介して制御装置１５のＩ１０インターフェ
ース１６に出力する。前記ローパスフィルタ１４は、ノ
ッキング振動や点火ノイズ等の筒内圧力の検出に不用で
誤検出の原因となる高周波域の成分を取り除き、所定周
波数以下の低周波成分のみを通過させるものである。

前記制？ｉｌ装ｒＩｔ１５ニハＣＰＵ１７．　　ＲＯＭ
１Ｂ、　ＲＡＭ１９．Ａ／Ｄ変換器２０が備えられてお
り、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１８に書込まれているプログ
ラムに従ってＩ１０インターフェース１６から必要とす
る外部データを読込んだり、またＲＡＭ１９との間でデ
ータの授受を行ったりしながら燃焼状態に関連するパラ
メータの算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Ｉ１０インターフェース１６に出力
する。Ｉ１０インターフェース１６には前記ローパスフ
ィルタ１４．クランク角検出手段としてのクランク角セ
ンサ２１．エアフローメータ２２からの信号が入力され
ると共に、Ｉ１０インターフェース１６からはＣＰＵ１
７の命令に従って前記マルチプレクサ１３に切換信号が
出力される。

前記Ａ／Ｄ変換器２０は、ＣＰＵ１７の命令に従ってＩ
１０インターフェース１６に入力される外部信号をＡ／
Ｄ変換する。また、ＲＯＭ１ＢはＣＰＵ１７におけるプ
ログラムを格納し、ＲＡＭ１９は演算等に使用するデー
タをマツプ等の形で記憶している。

前記クランク角センサ２１は、所定クランク角度（６気
筒機関ではクランク角度で１２０’　）毎に、各気筒の
圧縮上死点前の所定クランク角位置で基準信号を出力す
ると共に、単位クランク角度（例えば１°）毎に単位信
号を出力する。したがって、前記基準信号の入力周期成
いはカウント数により機関回転速度を検出できる。また
、エアフローメータ２２は、吸入空気流量に対応する信
号を出力す′る。

ここでは、ＣＰＵ１７がサンプリング手段と燃焼室容積
設定手段とバイアス量設定手段と筒内圧力補正手段とピ
ーク位置判定手段と熱発生量演算手段と仕事量演算手段
とを構成する。

次に、作用を第３図〜第１１図のフローチャートに従っ
て説明する。

まず、筒内圧力データのサンプリングルーチンを第３図
のフローチャートに従うて説明する。このルーチンは前
記基準信号と単位信号とにより決定される所定クランク
角位置（本実施例では圧縮上死点前４４°にて説明する
）で実行される。

Ｓｌでは、筒内圧センサ１〜６により検出された筒内圧
力を所定クランク角度（本実施例ではクランク角度で４
°にて説明する）Ａ／Ｄ変換器２０にてＡ／Ｄ変換させ
て読込む。

Ｓ２では、気筒番号ｉとサンプリング順序（クランク角
度に対応する）ｊとに対応させて、読込まれた筒内圧力
ＰＥ、ＪをＲＡＭ１９に記憶させる。

ここで、検出値による読込順序ｊは３４〜６４になって
いる。

Ｓ３では、Ａ／Ｄ変換終了タイミング（圧縮上死点後７
６°）か否かをを判定し、ＹＥＳのときにはＳ４に進み
ＮＯのときにはＳｌに戻る。

Ｓ４では、後述の演算フラッグ＝１に設定する。

Ｓ５では、次のＡ／Ｄ変換タイミングか否かを判定し、
ＹＥＳのときにはＳ６に進みＮｏのときにはＳ５に戻る
。

Ｓ６では、前記気筒番号ｉに１を加えてインクリメント
する。

Ｓ７では、気筒番号ｉが６になったか否かを判定し、Ｙ
ＥＳのときにはＳ８に進みＮＯのときにはルーチンを終
了させる。

Ｓ８では、気筒番号ｉを零に設定してルーチンを終了さ
せる。

このようにして、圧縮上死点前４４°から圧縮上死点後
７６°までの１２０°のクランク角期間にて筒内圧力Ｐ
Ｅ１ｊが各気筒毎に検出される。

次に、演算ルーチンを第４図のフローチャートに従って
説明する。

Ｓｌｌでは、前記演算フラッグが１か否かを判定し、Ｙ
ＥＳのときにはＳ１２に進みＮＯのときにはルーチンを
終了させる。

Ｓ１２では、圧縮行程におけるポリトロープ係数ＰＮを
マツプから検索する。このポリトロープ係数ＰＮは一般
的に約１．３に設定されている。

３１３では、バイアス量Ｘを、後述の第５図のフローチ
ャートに従って演算する。

３１４では、筒内圧力ＰＥ、、を後述の第６図のフロー
チャートに従ってバイアス量Ｘにより補正して、その補
正された筒内圧力ＰｉｊをＲＡＭ１９に記憶させる（ｊ
＝３４〜６４）。

Ｓ１５では、ｊが未燃焼時のモータリング圧力を、後述
の第７図のフローチャートに従って、演算することによ
り予測する。

Ｓ１６では、筒内圧力のピーク位置θＰＭＡＸを、後述
の第８図のフローチャートに従って、演算する。

３１７では、熱発生量Ｑ　Ｘ　ｉを、後述の第９図のフ
ローチャートに従って、演算することにより、予測する
。

３１Ｂでは、仕事量相当値を、後述の第１０図のフロー
チャートに従って、演算することにより演算する。　　
Ｓ１９では、演算フラッグを零に設定した後、ルーチン
を終了する。

次に、バイアス量Ｘのルーチンを、第５図のフローチャ
ートに従って、説明する。

Ｓ２１では、点火時期（圧縮上死点前）から点火時期前
（断熱変化と仮定できる）の２つのクランク角付ｌｘ、
ｙにおいて検出された同一気筒の筒内圧力ＰＥ、、、Ｐ
Ｅ、ＪをＲＡＭ１９から読出す。

Ｓ２２では、前記Ｘ、ｙのタイミング（クランク角度）
における燃焼室容積ｖｘ、ｖｙをマツプから検索する。

３２３では、検索された燃焼室容積ｖｘ、ｖｙとポリト
ロープ係数ＰＮとから、係数Ａを次式により演算する。

Ａ＝　（ＶＸ／ＶＹ）ＰＮＳ２４では、バイアス量Ｘを、次式により演算する。

ｘ＝　（ＰＥ、ｊＸＡ−ＰＥ（、）／　（１−Ａ）とこ
ろで、筒内圧センサ１〜６の出力値による検出筒内圧力
と燃焼室の真の筒内圧力とには、第１２図に示すように
、誤差が発生しやすい。特に、点火栓の座余部に取付け
られる筒内圧センサの場合には出力値が周囲の温度変化
等に対して変動しやすい。このため、２クランク角位置
における燃焼室容積ＶＸ、ＶＹとポリトロープ係数ＰＮ
とから断熱変化時の真の筒内圧力変化に対応する係数Ａ
を算出すると共に、この係数Ａと筒内圧センサｌ〜６に
より検出された筒内圧力とからバイアス量Ｘ（第１２図
参照）を算出して筒内圧センサ１〜６の出力値から真の
筒内圧力を検出できるようにしたものである。ここで、
始動時、暖機、負荷等によって、バイアス量Ｘはサイク
ル毎に変化するため、バイアス量Ｘは常に演算するよう
にしている。

尚、予め設定された２つのクランク角度における燃焼室
容積を使用するときには第５図のフローチャートに示す
ルーチンの代わりに、第１１図のフローチャートに示す
ルーチンを用いてもよい。

すなわち、３２５では係数Ａをマツプから検索し、３２
６ではバイアス量Ｘを削代により演算する。

次に、筒内圧力の補正ルーチンを第６図のフローチャー
トに従って説明する。

Ｓ３１では、ｊの初期値を３４に設定する。

Ｓ３２では、ｊが６５未満か否かを判定し、ＹＥＳのと
きにはＳ３３に進みＮＯのときにはルーチンを終了させ
る。

Ｓ３３では、検出された筒内圧力ＰＥ、、にバイアス量
Ｘを加えて、補正された筒内圧力Ｐｉ、を算出し、この
筒内圧力Ｐ、ＪをＲＡＭ１９に記憶する。

Ｓ３４では、ｊを１だけインクリメントし、３３２に戻
る。

このようにすると、筒内圧力Ｐ、ｊはｊ＝３４からｊ−
６４まで順次補正される。

次に、圧縮行程におけるモータリング圧力の予測ルーチ
ンを第７図のフローチャートに従って説明する。

３４１では、筒内圧力をサンプリングしたエンジンサイ
クルにおける点火時期ＡＤＶ（ＢＴＤＣ）を読込む。

３４２では、読込れた点火時期ＡＤＶに基づいて、予測
回数ｍを次式により演算する。

ｍ＝　（１８０−ＡＤＶ）　／４Ｓ４３では、ｎをＯに設定して初期化する。

Ｓ４４では、ｍ≧ｎか否かを判定し、ＹＥＳのときすな
わち圧縮上死点前４４°　（筒内圧力検出開始）から点
火時期までのクランク角範囲のときにはＳ４５に進みＮ
Ｏのときすなわち点火開始後には３４７に進む。

３４５では、点火時期前にあってはモータリング圧力と
検出されて補正された筒内圧力Ｐ、ｊとが一致するため
に筒内圧力Ｐｉｊをモータリング圧力ＰＭＯＴ、として
ＲＡＭ１９に記憶する。

Ｓ４６では、ｎを１だけインクリメントしてＳ４４に戻
る。

Ｓ４７では、ｎを１だけデクリメントして３４８に進む
。

３４Ｂでは、ｎが６４になったか否かを判定し、ＹＥＳ
のときにはルーチンを緋了させＮｏのときには３４９に
進む。

Ｓ４９では、クランク角度に対応させて燃焼室容積Ｖ、
、Ｖ、、。１を、クランク角度に対応して予め記憶され
ているマツプから検索する。

５５０では、燃焼室容積Ｖ、、Ｖ、。、と前記ポリトロ
ープ係数ＰＮとから、係数ｑを次式により演算する。

Ｑ　＝（Ｖ　、、／　Ｖ　ｆｉ−１）　”３５１では、
前記Ｓ４５にて記憶されたモータリング圧力ＰＭＯＴ、
ゎ若しくは前回予測されたモータリング圧力ＰＭＯＴ、
、と係数ｑとから、前回より所定クランク角度（４°）
だけ大きなりランク角位置におけるモータリング圧力Ｐ
ＭＯＴ、、。１を次式により演算することにより予測す
る。

Ｐ　Ｍ　ＯＴ　１ｎ　＋＋　＝　Ｐ　Ｍ　ＯＴ　＝　、
ｌＸ　ｑＳ５２では、ｎを１だけインクリメントして３
４Ｂに戻る。

このようにして、圧縮上死点前４４°から圧縮上死点後
７６°までのモータリング圧力ＰＭＯＴ、、を予測する
。

尚、前記係数ｑをマツプに記憶させ、これをマツプから
検索してモータリング圧力ＰＭＯＴｉｊを演算してもよ
い。

次に、筒内圧力のピーク位置θＰＭＡＸの演算ルーチン
を第８図のフローチャートに従って説明する。

Ｓ６１では、比較値Ｃを所定値Ａ（略０）に設定する。

Ｓ６２では、ｄを３４に初期化する。

Ｓ６３では、ｄが６４以下か否かを判定し、ＹＥＳのと
きには３６４に進みＮＯのときにはＳ７１に進む。

Ｓ６４では、補正された筒内圧力Ｐｉｄを！として設定
する。

３６５では、モータリング圧力Ｐｉｄをｆとして設定す
る。

Ｓ６６では、圧力差ｇ　（−ｅ−ｆ）を演算する（第１
３図参照）。

Ｓ６７では、圧力差ｇがＣ以上か否かを判定し、ＹＥＳ
のときには３６Ｂに進みＮｏのときにはＳ７０に進む。

３６８では、演算された圧力差ｇにＣを置換する。

Ｓ６９では、ピーク位置θＰＭＡＸとしてｄ（筒内圧力
のサンプリング番号）を設定する。これにより、圧力差
ｇが最大となる位置がピーク位置θＰＭＡＸに設定され
る。

Ｓ７０では、ｄを１だけインクリメントしてＳ６３に戻
る。

Ｓ７１では、前記比較値Ｃが所定（！Ｂ（略零）以下か
否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ７３に進みＮＯのと
きにはルーチンを終了させる。

３７２では、ピーク位置θＰＭＡＸとして４５（圧縮上
死点のサンプリング番号）を設定する。

次に、熱発生量の演算ルーチンを第９図のフローチャー
トに従って説明する。

Ｓ８１では、サンプリングしたエンジンサイクルにおけ
る点火時期ＡＤＶ　＜ＢＴＤＣ）から、点火開始時のサ
ンプリング番号ｈ　（＝　（１８０，−ＡＤＶ）／４）
を演算する。

Ｓ８２では、前記サンプリング番号りに対一応する時期
の燃焼室容積Ｖｈと、前記Ｓ６９若しくはＳ７２にて設
定されたピーク位置θＰＭＡＸに対応する時期の燃焼室
容積Ｖ　ＭＡＸと、をマツプから検索する。

Ｓ８３では、サンプリング番号りに対応する筒内圧力Ｐ
ｉｈをＲＡＭ１９から検索し、これを！に設定する。

３８４では、ピーク位置θＰＭＡＸに対応する筒内圧力
Ｐ７□をＲＡＭ１９から検索し、これをｋに設定する。

Ｓ８５では、前記ポリトロープ係数ＰＮと燃焼室容積ｖ
ｈ、ｖＭ□とに基づいて、係数Ｍを次式により演算する
。

Ｍ＝　（ｖ　ｈｌ　Ｖ　ＷＡＸ　）　？Ｎ５８６では、
熱発生量Ｑ　Ｘ　ｉを次式により演算する。

ＱＸ；−Ｋ　　Ｃｋ　　ＭＸｊ２）　　ＶＭＡＸここで
、Ｋは定数であり、またＭＸｊ２は断熱変化時における
ピーク位置θＰＭＡＸの筒内圧力に相当する。したがっ
て、ＱＸｉはピーク位置θＰＭＡＸにおける熱発生量に
相当する。

次に、仕事量相当値の演算ルーチンを第１０図のフロー
チャートに従って説明する。

Ｓ９１では、Ｓ８６にて演算された熱発生量Ｑ　Ｘ　ｉ
を読込む。

Ｓ９２では、Ｓ６９若しくは３７２にて設定されたピー
ク位置θＰＭＡＸを読込む。

Ｓ９３では、読込れたピーク位置θＰＭＡＸに基づいて
、係数に、をマツプから検索する。この係数に１判定は
、第１４図に示すように、ピーク位置θＰＭＡＸに対応
させて設定されている。前記係数に１は、図示平均有効
圧Ｐ８が最大となるピーク位置が１に設定され、その位
置を境にして徐々に小さくなるように設定されている。

Ｓ９４では、検索された係数に、と前記熱発生量Ｑ８８
とを乗じて仕事量相当値ＫＱ、を演算する。

ところで、熱発生ｔＱ、ｉは、第１５図に示すように、
機関負荷の変化に拘わらずピーク位置θＰ−ＭＡＸの変
化に対して略同様な変化特性を有している。また、図示
平均有効圧Ｐ、は、第１６図に示すように、機関負荷の
変化に拘わらず、ピーク位置θＰＭＡＸの変化に対して
略同様な変化特性を有している。したがって、図示平均
有効圧Ｐｉｅ（最大となるピーク位置θＰＭＡＸ″？’
ｌに設定され、かつ図示平均有効圧Ｐ、の変化とピーク
位置θＰＭＡＸの変化とに対応する係数に、（第１４図
参照）を、熱発生量ＱＸｉに乗算することにより、図示
平均有効圧Ｐ、に対応（相似）する仕事量相当値ＫＱｘ
を求めることができるのである。

このとき、筒内圧センサｌ〜６により検出された筒内圧
力をバイアス量により補正するようにしたので、燃焼室
の真の筒内圧力を高精度に検出できるため、前記ＫＱ、
を第１７図に示すように実際の図示平均有効圧に対応し
て高精度に検出でき、もって機関の失火等の燃焼状態を
高精度に検出できる。

また、クランク角度で１２０°の範囲で所定気筒の筒内
圧センサ１〜６の検出値を読込むようにしたので、高速
なＡ／Ｄ変換器、ＣＰＵを用いることなく各気筒（６気
筒）の筒内圧力をタイミング良く検出できる。ここで、
本実施例では６気筒機関のためサンプリング期間を１２
０°に設定したが、サンプリング期間は７２０°／気筒
数で表せる。

また、クランク角度で１２０°の範囲で検出された筒内
圧力とピーク位置とに基づいて図示平均有効圧Ｐ８に対
応する仕事量相当値Ｋ　Ｑ　Ｘを求めるようにしたので
、燃焼状態が悪化して燃焼期間が長くなっても（第２２
図中鎖線示参照）、燃焼状態を高精度に検出できる。

次に、本装置を失火判定に適用した実施例を第１８図〜
第２１図に基づいて説明する。尚、構成は第２図と同様
であるので、説明を省略する。

第１８図は失火判定の第１実施例を示す。

すなわち、５１０１では、前記Ｓ９４にて演算された仕
事量相当値Ｋ　Ｑ　ｘを続出す。

５１０２では、読出されたＫ　Ｑ　ｘが所定値未満か否
かを判定し、ＹＥＳのときには５１０３に進みＮＯのと
きには５１０４に進む。

５１０３では、失火が発生したことを失火フラッグ＝１
としてＲＡＭ１９に記憶させる。

５１０４では、失火の発生がないことを失火フラッグ＝
０としてＲＡＭ１９に記憶させる。

このようにして、各気筒毎に失火の判定を行う。

このようにして、失火判定を行うと、前述の如く前記Ｋ
　Ｑ　ｘを実際のＰ、に対応して高精度に検出できるた
め、失火判定精度を大巾に向上できる。

次に、失火判定の第２実施例を第１９図のフローチャー
トに従って説明する。

５１１１では、検出された機関回転速度を読込む。

５１１２では、機関負荷に相当する基本噴射量Ｔｐ（＝
ＫＱ／Ｎ　ｉ　Ｋは定数、Ｑは吸入空気流量、Ｎは機関
回転速度）を読込む。

５１１３では、前記Ｓ９４にて演算された仕事量相当値
ＫＱｘを読込む。

５１１４では、平均学習回数Ｃを検出された機関回転速
度と基本噴射蓋ＴＰと気筒番号とに応じてマツプから検
索する。前記平均学習回数Ｃは、各気筒について、機関
回転速度と基本噴射量ＴＰとに対応させてＲＡＭ１９に
記憶されている。

５１１５では、ＫＱの平均値ＡＶＥＫＱｘを機関回転速
度と基本噴射量Ｔ、と気筒番号とに応してマツプから検
索する。ＡＶＥＫＱＸは、各気筒について機関回転速度
と基本噴射量Ｔ、とに対応させてＲＡＭ１９に記憶され
ている。

３１１６では、検索された平均学習回数Ｃが所定値未満
か否かを判定し、ＹＥＳのときには５１１７に進みＮＯ
のときには５１１９に進む。

５１１７では、５１１４にて検索された平均学習回数Ｃ
と３１１５にて検索されたＡ　Ｖ　Ｅ　Ｋ　Ｑ　ｘとを
乗じて、Ｍを算出する。

５１１８では、５１１３にて読込れたＫＱｘと前記Ｍと
平均学習回数Ｃとに基づいて、Ａ　Ｖ　Ｅ　Ｋ　Ｑｓを
次の単純平均式により演算する。

ＡＶＥＫＱＸ＝　（Ｍ十ＫＱＸ）／　（Ｃ＋１　）一方
、Ｓ　１１９テは、ＡＶＥＫＱＸを次の加重平均式によ
り演算する。

ＡＶＥＫＱＸ＝ＡＶＥＫＱＸ＋　（ＫＱＸ−ＡＶＥＫＱ
Ｘ）／ＹＹは１を超える所定値である。

５１２０テは、３１１８若しくは５１１９に７演算され
たＡ　Ｖ　Ｅ　Ｋ　Ｑ　ｘを機関回転速度と基本噴射Ｉ
Ｔ、と気筒番号とに対応させてマツプに記憶する。

Ｓ　１２１では、平均学習回数Ｃを１だけインクリメン
トして、マツプに記憶させる。

５１２２テは、３１１８若しくは５１１９に７演算され
、ｌ’、：ＡＶＥＫＱ、と５１１３にＴ読込れたＫ　Ｑ
　ｘとの比Ｑ　（’＝　Ｋ　ＱＸ／　Ａ　Ｖ　Ｅ　Ｋ　
ＱＸ）を演算する。

５１２３では、演算された比ｑが所定値（例えば零）以
下か否かを判定し、ＹＥＳのときには５１２４に進みＮ
Ｏのときには５１２５に進む。

５１２４では、失火が発生したことを失火フラッグ−１
としてＲＡＭ１９に記憶させる。

５１２５では、失火の発生がないことを失火フラッグ＝
ＯとしてＲＡＭ１９に記憶させる。

このようにして、各気筒毎に失火の判定を行う。

次に、失火判定の第３実施例を第２０図のフローチャー
トに従って説明する。尚、以下の実施例においては、第
１９図のステップと同一要素には第１９図と同一ステッ
プ数を付して説明を省略する。

すなわち、５１３１において、３９５にて検索されたＡ
ＶＥＫＱヮとＳ９３にて読込れたＫＱ、との比γ（＝　
Ｋ　Ｑ　ｘ　／　Ａ　Ｖ　Ｅ　Ｋ　Ｑ　ｘ　）を演算す
る。

Ｓ　１３１では、演算されたＴが所定値以下が否かを判
定し、ＹＥＳのときすなわちＫ　Ｑ　ＸがＡＶＥＫＱｘ
に対し小さいときには３１１６〜Ｓ　Ｌ２１を通過する
ことなく３１２２に進みＮＯのときには５１１６に進む
。

このようにすると、ＫＱ、が小さい運転状態（燃焼状態
が悪い）が連続したときには、ＡＶＥＫＱＸの更新がな
されないため、失火判定精度を向上できる。

次に失火判定の第４実施例を第２１図のフローチャート
に従って説明する。

５１４１テは、ＡＶＥＫＱの最大値ＭＡ　Ｘ　Ｋ　ＱＸ
を機関回転速度と基本噴射量Ｔ、とに基づいてマツプか
ら検索する。ＭＡＸＫＱｘは、機関回転速度と基本噴射
ＮＴ、とに対応させて、全気筒同一のマツプに設定され
ている。

５１４２では、８１１８若しくは５１１９にて演算され
たＡＶＥＫＱ、が検索されたＭＡＸＫＱ、か否かを判定
し、ＹＥＳのときには５１４３に進みＮＯのときにはＳ
　１４４に進む。

５１４３では、演算されたＡ　Ｖ　Ｅ　Ｋ　Ｑ　ｘをＭ
ＡＸＫＱ、とじてＲＡＭ１９のマツプに記憶する。

５１４４では、３１１８若しくは５１１９にて演算され
たＡＶＥＫＱ、と５１１３にて読込れたＫＱ、とＭＡＸ
ＫＱ、に基づいて、比Ｓが次式により演算される。

Ｓ　＝　Ｍ　Ａ　Ｘ　Ｋ　Ｑ　Ｘ　Ｘ　Ｋ　Ｑ　Ｘ　／
　Ａ　Ｖ　Ｅ　Ｋ　Ｑ　Ｘ５Ｌ２５では、演算された比
Ｓが所定値以下か否かを判定し、ＹＥＳのときには失火
が発生したと判断して３１０４に進みＮｏのときには５
１０５に進む。

このようにして、金気筒に対して同一のＭＡＸＫＱＸを
設定し、このＭ　Ａ　Ｘ　Ｋ　Ｑ　ｘにより気筒毎に比
Ｓを算出するようにしたので、筒内圧センサ１〜６の出
力値が気筒毎にばらついても、各気筒にて失火判定を高
精度に行える。

〈発明の効果）本発明は、以上説明したように、所定クランク範囲にて
検出された筒内圧力をバイアス量により補正すると共に
この補正された筒内圧力とピーク位置とに基づいて熱発
生量を演算した後、仕事量相当値を演算するようにした
ので、失火等の燃焼状態を高精度に検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図〜第１１図は同上のフロー
チャート、第１２図〜第１７図は同上の作用を説明する
ための図、第１８図は本発明の装置を失火判定に通用し
た第１実施例を示すフローチャート、第１９図は失火判
定に適用した第２実施例のフローチャート、第２０図は
失火判定に適用した第３実施例のフローチャート、第２
１図は失火判定に適用した第４実施例のフローチャート
、第２２図及び第２３図は従来の欠点を説明するための
図である。１〜６・・・筒内圧センサ１５・・・制御装置１７・・・ＣＰＵ１９・・・ＲＡＭ２１・・・クランク角センサ

Claims

【特許請求の範囲】

機関燃焼室の筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段と、
機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と
、所定クランク角範囲のサンプリング期間において前記
筒内圧力検出信号をサンプリングするサンプリング手段
と、クランク角度毎の燃焼室容積を設定する燃焼室容積
設定手段と、設定されたサンプリング期間の燃焼室容積
と前記サンプリングされた筒内圧力検出信号とに基づい
て当該筒内圧力検出信号のバイアス量を設定するバイア
ス量設定手段と、設定されたバイアス量に基づいて、サ
ンプリングされた筒内圧力検出信号を補正し筒内圧力を
求める筒内圧力補正手段と、補正された筒内圧力に基づ
いて筒内圧力のピーク位置を判定するピーク位置判定手
段と、判定されたピーク位置と補正された筒内圧力と設
定された燃焼室容積とに基づいて、機関の熱発生量を演
算する熱発生量演算手段と、演算された熱発生量と判定
されたピーク位置とに基づいて、機関の仕事量相当値を
演算する仕事量演算手段と、を備えたことを特徴とする
内燃機関の燃焼状態検出装置。