JPH0629709Y2 - 内燃機関の燃焼状態検出装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼状態検出装置Info
- Publication number
- JPH0629709Y2 JPH0629709Y2 JP1986141788U JP14178886U JPH0629709Y2 JP H0629709 Y2 JPH0629709 Y2 JP H0629709Y2 JP 1986141788 U JP1986141788 U JP 1986141788U JP 14178886 U JP14178886 U JP 14178886U JP H0629709 Y2 JPH0629709 Y2 JP H0629709Y2
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- Japan
- Prior art keywords
- cylinder pressure
- data
- center
- crank angle
- gravity
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- Testing Of Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の失火検出などのために燃焼状態を検
出する燃焼状態検出装置に関する。
出する燃焼状態検出装置に関する。
〈従来の技術〉 この種の燃焼状態検出装置として、特願昭６０−１６４
０１２号（特開昭６２−２６３４５号）にて提案されて
いるように、筒内圧力センサからの信号に基づいて、筒
内圧力のピーク時期（筒内圧力最大時期クランク角度）
θpmaxを検出し、これに基づいて失火の有無を判別する
ようにしたものがある。
０１２号（特開昭６２−２６３４５号）にて提案されて
いるように、筒内圧力センサからの信号に基づいて、筒
内圧力のピーク時期（筒内圧力最大時期クランク角度）
θpmaxを検出し、これに基づいて失火の有無を判別する
ようにしたものがある。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、筒内圧力最大時期クランク角度θpmaxの
検出には、筒内圧力のサンプリング間隔を小さくする必
要があり、このため高速のＡ／Ｄ変換器が必要で、コス
トアップを招くという問題点があった。
検出には、筒内圧力のサンプリング間隔を小さくする必
要があり、このため高速のＡ／Ｄ変換器が必要で、コス
トアップを招くという問題点があった。
そこで、本考案者らは比較的大きなサンプリング間隔の
データから筒内圧力波形の重心を算出することにより、
燃焼状態を検出することを考えた。
データから筒内圧力波形の重心を算出することにより、
燃焼状態を検出することを考えた。
ところが、予め定めたクランク角度区間における筒内圧
力のサンプリングデータの全てを重心を求めるデータと
する構成とすると、筒内圧力最大時期が所定クランク角
度区間の中心よりずれるに従い、燃焼状態を表わすべき
重心が真の値からずれてくるという問題点があった。
力のサンプリングデータの全てを重心を求めるデータと
する構成とすると、筒内圧力最大時期が所定クランク角
度区間の中心よりずれるに従い、燃焼状態を表わすべき
重心が真の値からずれてくるという問題点があった。
具体的に第６図を参照して説明する。
第６図は上死点（ＴＤＣ）前後の筒内圧力波形を例示し
ており、ａは正常な燃焼の場合、ｂは失火の場合であ
る。
ており、ａは正常な燃焼の場合、ｂは失火の場合であ
る。
ここで、ＴＤＣ前後30°の区間をサンプリング区間と
し、この区間でクランク角10°毎にサンプリングしたデ
ータを基に、波形の重心を求めると、 波形ａの場合、 〔（−３０）×１＋（−２０）×１＋（−１０）×３＋０×６＋１０×１１＋２
０×１７＋３０×１４〕／（１＋１＋３＋６＋１１＋１７＋１４）＝１４．９° 波形ｂの場合、 〔（−３０）×１＋（−２０）×１＋（−１０）×２＋０×４＋１０×２＋２０
×１＋３０×１〕／（１＋１＋２＋４＋２＋１＋１）＝０° となる。
し、この区間でクランク角10°毎にサンプリングしたデ
ータを基に、波形の重心を求めると、 波形ａの場合、 〔（−３０）×１＋（−２０）×１＋（−１０）×３＋０×６＋１０×１１＋２
０×１７＋３０×１４〕／（１＋１＋３＋６＋１１＋１７＋１４）＝１４．９° 波形ｂの場合、 〔（−３０）×１＋（−２０）×１＋（−１０）×２＋０×４＋１０×２＋２０
×１＋３０×１〕／（１＋１＋２＋４＋２＋１＋１）＝０° となる。
波形ａについて真の重心はＡＴＤＣ20°より後にあるに
もかかわらず、このような結果が出たのは、波形ａのピ
ークがサンプリング区間の中心よりずれた位置にあるた
めである。
もかかわらず、このような結果が出たのは、波形ａのピ
ークがサンプリング区間の中心よりずれた位置にあるた
めである。
尚、波形ａのピーク（約ＡＴＤＣ20°）が中心となるよ
うなクランク角度区間をサンプリング区間とすると、波
形ｂの重心がずれてしまう。また、両者のピークが近似
的に中央にくるような広いクランク角度区間を採ること
は、実際上、コスト面及び構成面で無理がある。
うなクランク角度区間をサンプリング区間とすると、波
形ｂの重心がずれてしまう。また、両者のピークが近似
的に中央にくるような広いクランク角度区間を採ること
は、実際上、コスト面及び構成面で無理がある。
本考案は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
筒内圧力最大時期クランク角度θpmaxに基づく燃焼状態
の検出と同程度の精度での燃焼状態の検出を低コストで
可能にすることを目的とする。
筒内圧力最大時期クランク角度θpmaxに基づく燃焼状態
の検出と同程度の精度での燃焼状態の検出を低コストで
可能に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、本考案は、第１図に示すように、機関の筒内
圧力に応じた信号を出力する筒内圧力センサと、所定ク
ランク角度区間の筒内圧力をサンプリングするサンプリ
ング手段と、サンプリングデータのうち筒内圧力の最大
値のデータ及びその前後の同数のデータを選択するデー
タ選択手段と、選択された複数のデータより次式によっ
て定義される重心を算出する重心算出手段とを設けて、
燃焼状態検出装置を構成する。
圧力に応じた信号を出力する筒内圧力センサと、所定ク
ランク角度区間の筒内圧力をサンプリングするサンプリ
ング手段と、サンプリングデータのうち筒内圧力の最大
値のデータ及びその前後の同数のデータを選択するデー
タ選択手段と、選択された複数のデータより次式によっ
て定義される重心を算出する重心算出手段とを設けて、
燃焼状態検出装置を構成する。
重心（クランク角度）＝Σ（θ×Ｐ）／ΣＰ （θは選択されたデータのクランク角度、Ｐは選択され
たデータの筒内圧力） 〈作用〉 すなわち、所定クランク角度区間の筒内圧力をサンプリ
ングデータとして取込むが、そのデータでそのまま重心
の算出を行わず、その中の筒内圧力の最大値のデータ及
びその前後の同数のデータを選択し、この選択された複
数のデータより重心の算出を行い、これにより燃焼状態
を検出する。
たデータの筒内圧力） 〈作用〉 すなわち、所定クランク角度区間の筒内圧力をサンプリ
ングデータとして取込むが、そのデータでそのまま重心
の算出を行わず、その中の筒内圧力の最大値のデータ及
びその前後の同数のデータを選択し、この選択された複
数のデータより重心の算出を行い、これにより燃焼状態
を検出する。
このようにして求めた重心は、筒内圧力最大時期クラン
ク角度θpmaxによく一致しており、しかも比較的大きな
サンプリング間隔でもかなりの精度でθpmax相当の値と
なる。したがって、高速のＡ／Ｄ変換器を必要とするこ
となく、低コストで精度のよい燃焼状態の検出が可能と
なる。
ク角度θpmaxによく一致しており、しかも比較的大きな
サンプリング間隔でもかなりの精度でθpmax相当の値と
なる。したがって、高速のＡ／Ｄ変換器を必要とするこ
となく、低コストで精度のよい燃焼状態の検出が可能と
なる。
〈実施例〉 以下に本考案の一実施例を説明する。
第２図を参照し、１は筒内圧力センサであり、例えば第
３図に示すように座金状に形成した圧電素子ＰＺによっ
て構成され、シリンダヘッドＣＨ上に点火プラグＩＰの
座金として取付けられていて、筒内圧力（シリンダ内の
燃焼圧力）に応じた電荷を発生する。２はアンプであ
り、筒内圧力センサ１の出力から筒内圧力に応じた電圧
信号を出力する。これは、例えば第４図に示すように、
抵抗Ｒ１〜Ｒ８、コンデンサＣ、ダイオードＤ１〜Ｄ３
及びオペアンプＯＰ１，ＯＰ２によって構成した公知の
電荷−電圧発生器からなるチャージアンプである。３は
Ａ／Ｄ変換器であり、アンプ２からの電圧信号をＡ／Ｄ
変換する。４はクランク角センサであり、機関回転に同
期してパルス信号を出力する。５はマイクロコンピュー
タであり、第５図のフローチャートに従って、クランク
角センサ４からの信号に基づきＡ／Ｄ変換器３を動作さ
せて筒内圧力のＡ／Ｄ変換値をサンプリングし、またデ
ータを選択して、それらより重心を算出する。したがっ
て、このマイクロコンピュータ５により、サンプリング
手段、データ選択手段及び重心算出手段を構成してい
る。
３図に示すように座金状に形成した圧電素子ＰＺによっ
て構成され、シリンダヘッドＣＨ上に点火プラグＩＰの
座金として取付けられていて、筒内圧力（シリンダ内の
燃焼圧力）に応じた電荷を発生する。２はアンプであ
り、筒内圧力センサ１の出力から筒内圧力に応じた電圧
信号を出力する。これは、例えば第４図に示すように、
抵抗Ｒ１〜Ｒ８、コンデンサＣ、ダイオードＤ１〜Ｄ３
及びオペアンプＯＰ１，ＯＰ２によって構成した公知の
電荷−電圧発生器からなるチャージアンプである。３は
Ａ／Ｄ変換器であり、アンプ２からの電圧信号をＡ／Ｄ
変換する。４はクランク角センサであり、機関回転に同
期してパルス信号を出力する。５はマイクロコンピュー
タであり、第５図のフローチャートに従って、クランク
角センサ４からの信号に基づきＡ／Ｄ変換器３を動作さ
せて筒内圧力のＡ／Ｄ変換値をサンプリングし、またデ
ータを選択して、それらより重心を算出する。したがっ
て、このマイクロコンピュータ５により、サンプリング
手段、データ選択手段及び重心算出手段を構成してい
る。
第５図のフローチャートに従って説明すると、ステップ
１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では所定クラ
ンク角度区間（例えばＴＤＣの前後30°）であるか否か
を判定し、この区間にあるときは、ステップ２に進んで
所定クランク角度（例えば10°）毎のサンプリングタイ
ミングか否かを判定し、サンプリングタイミングである
ときは、ステップ３に進んで筒内圧力をＡ／Ｄ変換して
読込み、ストアする。この部分がサンプリング手段に相
当する。
１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では所定クラ
ンク角度区間（例えばＴＤＣの前後30°）であるか否か
を判定し、この区間にあるときは、ステップ２に進んで
所定クランク角度（例えば10°）毎のサンプリングタイ
ミングか否かを判定し、サンプリングタイミングである
ときは、ステップ３に進んで筒内圧力をＡ／Ｄ変換して
読込み、ストアする。この部分がサンプリング手段に相
当する。
そして、ステップ４での判定で所定のサンプリング数の
筒内圧力のサンプリングデータが得られたことが確認さ
れると、次のステップ５へ進む。
筒内圧力のサンプリングデータが得られたことが確認さ
れると、次のステップ５へ進む。
ステップ５では筒内圧力のサンプリングデータのうち、
筒内圧力の最大値のデータとその前後の同数のデータと
を選択する。この部分がデータ選択手段に相当する。
筒内圧力の最大値のデータとその前後の同数のデータと
を選択する。この部分がデータ選択手段に相当する。
次にステップ６では選択されたデータより重心（クラン
ク角度）を算出する。この部分が重心算出手段に相当す
る。これにより、算出された重心から燃焼状態が検出さ
れ、失火の検出などを行うことができる。
ク角度）を算出する。この部分が重心算出手段に相当す
る。これにより、算出された重心から燃焼状態が検出さ
れ、失火の検出などを行うことができる。
具体的に、第６図の例で、最大値とその前後の１点ずつ
の計３点のデータ（波形ａの場合は、10°，20°，30°
のデータ、波形ｂの場合は−10°，０°，10°のデー
タ）で重心を求めると、 波形ａの場合、 （１０×１１＋２０×１７＋３０×１４）／（１１＋１７＋１４）＝２０．７° 波形ｂの場合、 〔（−１０）×２＋０×４＋１０×２〕／（２＋４＋２）＝０° となり、前述のサンプリングデータの全てを用いる方式
に比べ、明らかに適正な重心の計算値を示している。
の計３点のデータ（波形ａの場合は、10°，20°，30°
のデータ、波形ｂの場合は−10°，０°，10°のデー
タ）で重心を求めると、 波形ａの場合、 （１０×１１＋２０×１７＋３０×１４）／（１１＋１７＋１４）＝２０．７° 波形ｂの場合、 〔（−１０）×２＋０×４＋１０×２〕／（２＋４＋２）＝０° となり、前述のサンプリングデータの全てを用いる方式
に比べ、明らかに適正な重心の計算値を示している。
さらに、このようにして求めた重心は、筒内圧力最大時
期クランク角度θpmaxによく一致している。従来、θ
pmaxは特開昭５９−３９９７４号公報に示されるように
高速のＡ／Ｄ変換器を用いて、例えば１°ＣＡ毎に筒内
圧力を求め、θpmaxを計測しているが、本例の場合には
第６図のように10°ＣＡ毎のサンプリングでもかなりの
精度でθpmax相当の値を計測できる。したがって、この
値を用いて、例えばＭＢＴ点火制御などを実現すること
もできる。
期クランク角度θpmaxによく一致している。従来、θ
pmaxは特開昭５９−３９９７４号公報に示されるように
高速のＡ／Ｄ変換器を用いて、例えば１°ＣＡ毎に筒内
圧力を求め、θpmaxを計測しているが、本例の場合には
第６図のように10°ＣＡ毎のサンプリングでもかなりの
精度でθpmax相当の値を計測できる。したがって、この
値を用いて、例えばＭＢＴ点火制御などを実現すること
もできる。
〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、所定クランク角度
区間の筒内圧力のサンプリングデータのうち筒内圧力の
最大値のデータ及びその前後の同数のデータを選択し、
選択された複数のデータより重心を算出して燃焼状態を
検出する構成としたため、低コストでありながら、筒内
圧力最大時期クランク角度θpmaxによる場合と同程度の
精度で、燃焼状態の検出が可能になるという効果が得ら
れる。
区間の筒内圧力のサンプリングデータのうち筒内圧力の
最大値のデータ及びその前後の同数のデータを選択し、
選択された複数のデータより重心を算出して燃焼状態を
検出する構成としたため、低コストでありながら、筒内
圧力最大時期クランク角度θpmaxによる場合と同程度の
精度で、燃焼状態の検出が可能になるという効果が得ら
れる。
第１図は本考案の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本考案の一実施例を示すシステム図、第３図は筒内圧力
センサの具体例を示す図、第４図はアンプの具体例を示
す図、第５図は処理手順を示すフローチャート、第６図
は筒内圧力波形の具体例を示す図である。 １……筒内圧力センサ、２……アンプ、３……Ａ／Ｄ変
換器、４……クランク角センサ、５……マイクロコンピ
ュータ
本考案の一実施例を示すシステム図、第３図は筒内圧力
センサの具体例を示す図、第４図はアンプの具体例を示
す図、第５図は処理手順を示すフローチャート、第６図
は筒内圧力波形の具体例を示す図である。 １……筒内圧力センサ、２……アンプ、３……Ａ／Ｄ変
換器、４……クランク角センサ、５……マイクロコンピ
ュータ
Claims (1)
- 【請求項１】機関の筒内圧力に応じた信号を出力する筒
内圧力センサと、 所定クランク角度区間の筒内圧力をサンプリングするサ
ンプリング手段と、 サンプリングデータのうち筒内圧力の最大値のデータ及
びその前後の同数のデータを選択するデータ選択手段
と、 選択された複数のデータより次式によって定義される重
心を算出する重心算出手段と、 重心（クランク角度）＝Σ（θ×Ｐ）／ΣＰ （θは選択されたデータのクランク角度、Ｐは選択され
たデータの筒内圧力） からなる内燃機関の燃焼状態検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986141788U JPH0629709Y2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
| US07/831,633 US5153834A (en) | 1986-09-10 | 1992-02-10 | Method and apparatus for detecting a misfire in a combustion chamber of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986141788U JPH0629709Y2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348136U JPS6348136U (ja) | 1988-04-01 |
| JPH0629709Y2 true JPH0629709Y2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=31049901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986141788U Expired - Lifetime JPH0629709Y2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-18 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629709Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57114837A (en) * | 1981-01-08 | 1982-07-16 | Nippon Soken Inc | Detector for ignition limit for internal combustion engine |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP1986141788U patent/JPH0629709Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6348136U (ja) | 1988-04-01 |
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