JPH0719151A - イオン電流検出装置 - Google Patents
イオン電流検出装置Info
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- JPH0719151A JPH0719151A JP5143807A JP14380793A JPH0719151A JP H0719151 A JPH0719151 A JP H0719151A JP 5143807 A JP5143807 A JP 5143807A JP 14380793 A JP14380793 A JP 14380793A JP H0719151 A JPH0719151 A JP H0719151A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関の運転状態に精度よく対応したイオ
ン電流値を検出することができるイオン電流検出装置を
提供することを目的とする。 【構成】 内燃機関の運転状態を検出する状態検出手段
３０と、この状態検出手段３０によって検出される検出
値に基づいてイオン電流回路２０によって検出されるイ
オン電流値を補正する補正手段４０とを設ける。
ン電流値を検出することができるイオン電流検出装置を
提供することを目的とする。 【構成】 内燃機関の運転状態を検出する状態検出手段
３０と、この状態検出手段３０によって検出される検出
値に基づいてイオン電流回路２０によって検出されるイ
オン電流値を補正する補正手段４０とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイオン電流検出装置に係
り、特に内燃機関の爆発工程時にシリンダ内に発生する
イオン量をイオン電流によって検出するイオン電流検出
装置に関する。
り、特に内燃機関の爆発工程時にシリンダ内に発生する
イオン量をイオン電流によって検出するイオン電流検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のシリンダ内で圧縮された混合
気は、外部より火花を供給して爆発・燃焼させる必要が
あるが、この場合に混合気の空燃比等が最適なものとな
っていなければ最適かつ確実な燃焼・爆発が行なわれな
い。
気は、外部より火花を供給して爆発・燃焼させる必要が
あるが、この場合に混合気の空燃比等が最適なものとな
っていなければ最適かつ確実な燃焼・爆発が行なわれな
い。
【０００３】そして、燃焼・爆発が最適かつ確実に行な
われないと、内燃機関の各気筒に異常な負荷がかかった
り、未燃ガスが流出したりしてしまい、この結果エンジ
ンの損傷等の弊害が生じてしまう虞がある。
われないと、内燃機関の各気筒に異常な負荷がかかった
り、未燃ガスが流出したりしてしまい、この結果エンジ
ンの損傷等の弊害が生じてしまう虞がある。
【０００４】ところで、混合気の空燃比は混合気中の酸
素濃度の変動に対応して変動する。このため、シリンダ
内に供給される混合気の空燃比を適切なものとするため
に、内燃機関の爆発工程時にシリンダ内に発生するイオ
ン量をイオン電流によって検出すると共に、このイオン
電流の検出値に基づいて混合気中の酸素濃度を検出する
装置が従来より提案されている（特公平４−６５３４１
号公報）。
素濃度の変動に対応して変動する。このため、シリンダ
内に供給される混合気の空燃比を適切なものとするため
に、内燃機関の爆発工程時にシリンダ内に発生するイオ
ン量をイオン電流によって検出すると共に、このイオン
電流の検出値に基づいて混合気中の酸素濃度を検出する
装置が従来より提案されている（特公平４−６５３４１
号公報）。
【０００５】そして、上記公報に記載されている従来装
置では、予め酸素濃度に応じたイオン電流値を設定した
マップを設けておくと共に、内燃機関の爆発工程時にシ
リンダ内に発生するイオン量をイオン電流によって検出
し、この検出したイオン電流値と予め設けておいたマッ
プとより混合気中の酸素濃度を検出している。
置では、予め酸素濃度に応じたイオン電流値を設定した
マップを設けておくと共に、内燃機関の爆発工程時にシ
リンダ内に発生するイオン量をイオン電流によって検出
し、この検出したイオン電流値と予め設けておいたマッ
プとより混合気中の酸素濃度を検出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら混合気中
の酸素濃度が一定であっても、イオン電流値は内燃機関
の運転状態、例えば機関負荷や機関冷却水温度あるいは
機関回転数等の変動に伴って変動してしまう。その理由
として、燃焼時にイオンが発生し、そのイオン量は燃焼
状態がすばやく良好になればなるほど、燃焼室内のイオ
ンの発生量は増大するからである。
の酸素濃度が一定であっても、イオン電流値は内燃機関
の運転状態、例えば機関負荷や機関冷却水温度あるいは
機関回転数等の変動に伴って変動してしまう。その理由
として、燃焼時にイオンが発生し、そのイオン量は燃焼
状態がすばやく良好になればなるほど、燃焼室内のイオ
ンの発生量は増大するからである。
【０００７】従って上述の従来装置のように、検出した
イオン電流値と予め設定されたイオン電流値とに基づい
て混合気中の酸素濃度を検出するのでは、混合気中の酸
素濃度を正確に検出することができないため、この従来
装置によって検出される酸素濃度に基づいて空燃比を検
出するのでは、空燃比を精度良く検出することができな
い。
イオン電流値と予め設定されたイオン電流値とに基づい
て混合気中の酸素濃度を検出するのでは、混合気中の酸
素濃度を正確に検出することができないため、この従来
装置によって検出される酸素濃度に基づいて空燃比を検
出するのでは、空燃比を精度良く検出することができな
い。
【０００８】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、内燃機関の運転状態を検出し、この検出結果に基づ
いてイオン電流値を補正することによって、内燃機関の
運転状態に精度良く対応したイオン電流値を検出するこ
とができるイオン電流検出装置を提供することを目的と
する。
り、内燃機関の運転状態を検出し、この検出結果に基づ
いてイオン電流値を補正することによって、内燃機関の
運転状態に精度良く対応したイオン電流値を検出するこ
とができるイオン電流検出装置を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。
図である。
【００１０】同図に示すように本発明は、内燃機関の爆
発工程時にシリンダ内に発生するイオン量に応じたイオ
ン電流値をイオン電流検出回路２０によって検出するイ
オン電流検出装置において、前記内燃機関のイオン電流
値に影響を与える運転状態を検出する状態検出手段３０
と、前記状態検出手段３０によって検出される検出値に
基づいて前記イオン電流検出回路２０より検出されるイ
オン電流値を補正する補正手段４０と、を備えている。
発工程時にシリンダ内に発生するイオン量に応じたイオ
ン電流値をイオン電流検出回路２０によって検出するイ
オン電流検出装置において、前記内燃機関のイオン電流
値に影響を与える運転状態を検出する状態検出手段３０
と、前記状態検出手段３０によって検出される検出値に
基づいて前記イオン電流検出回路２０より検出されるイ
オン電流値を補正する補正手段４０と、を備えている。
【００１１】
【作用】内燃機関の爆発工程時にシリンダ内に発生する
イオン量に対応したイオン電流値がイオン電流検出回路
２０によって検出されると共に、内燃機関のイオン電流
値に影響を与える運転状態が状態検出手段３０によって
検出される。
イオン量に対応したイオン電流値がイオン電流検出回路
２０によって検出されると共に、内燃機関のイオン電流
値に影響を与える運転状態が状態検出手段３０によって
検出される。
【００１２】そして、このイオン電流検出回路２０によ
って検出されるイオン電流値は、状態検出手段３０によ
って検出される検出値に基づいて補正手段４０によって
補正される。
って検出されるイオン電流値は、状態検出手段３０によ
って検出される検出値に基づいて補正手段４０によって
補正される。
【００１３】従って、内燃機関の運転状態に精度良く対
応したイオン電流値を検出することができると共に、こ
の補正後のイオン電流値から例えば空燃比等の燃焼状態
を精度良く検出することができる。
応したイオン電流値を検出することができると共に、こ
の補正後のイオン電流値から例えば空燃比等の燃焼状態
を精度良く検出することができる。
【００１４】
【実施例】図２は本発明に係る一例のイオン電流検出装
置の構成図である。同図中、１は図示しないバッテリに
接続された電源であり、この電源１には、点火コイル２
の一次巻線２ａ及び二次巻線２ｂの各一端が接続されて
いる。前記一次巻線２ａの他端とグランドとの間にはト
ランジスタ３が介装されており、前記二次巻線２ｂの他
端には逆流防止用のダイオード４のカソードが接続され
ている。
置の構成図である。同図中、１は図示しないバッテリに
接続された電源であり、この電源１には、点火コイル２
の一次巻線２ａ及び二次巻線２ｂの各一端が接続されて
いる。前記一次巻線２ａの他端とグランドとの間にはト
ランジスタ３が介装されており、前記二次巻線２ｂの他
端には逆流防止用のダイオード４のカソードが接続され
ている。
【００１５】また、図２中、５は前記ダイオード４を介
して二次巻線２ｂに接続された点火プラグであり、この
点火プラグ５は、ダイオード４のアノードに接続された
放電用電極と、この放電用電極に対向して配置されると
共に接地されたグランド電極とを備えている。そして、
グランド電極は点火プラグ５のハウジング、即ち図示し
ない燃焼室壁に接続されており、また点火プラグ５の放
電用電極及びグランド電極は、各気筒の燃焼室内に露出
されている。
して二次巻線２ｂに接続された点火プラグであり、この
点火プラグ５は、ダイオード４のアノードに接続された
放電用電極と、この放電用電極に対向して配置されると
共に接地されたグランド電極とを備えている。そして、
グランド電極は点火プラグ５のハウジング、即ち図示し
ない燃焼室壁に接続されており、また点火プラグ５の放
電用電極及びグランド電極は、各気筒の燃焼室内に露出
されている。
【００１６】更に、図２中、６はコンデンサであり、こ
のコンデンサ６は前記ダイオード４と前記点火プラグ５
との接続点と、コンデンサ６との間に介装された逆流防
止用のイオン電流用ダイオード８を介して複数気筒の点
火プラグ５に接続されていると共に、充電用ダイオード
９を介して各点火コイル２の二次巻線２ｂに接続されて
いる。
のコンデンサ６は前記ダイオード４と前記点火プラグ５
との接続点と、コンデンサ６との間に介装された逆流防
止用のイオン電流用ダイオード８を介して複数気筒の点
火プラグ５に接続されていると共に、充電用ダイオード
９を介して各点火コイル２の二次巻線２ｂに接続されて
いる。
【００１７】前記コンデンサ６とグランドとの間には前
記したイオン電流検出回路２０に相当する抵抗器１０が
介装されている。また、コンデンサ６と並列に、コンデ
ンサ６に充電される電圧を一定値に制限するためのツェ
ナダイオード１２が接続されていると共に、抵抗器１０
と並列に、図２中破線で示したイオン電流Ｉに対して逆
極性となるように逆流防止用のダイオード１３が接続さ
れている。そして、ツェナダイオード１２とダイオード
１３との接続点及びコンデンサ６と抵抗器１０との接続
点は、夫々ＥＣＵ（電子制御装置）としてのマイクロコ
ンピュータ２１に接続されている。
記したイオン電流検出回路２０に相当する抵抗器１０が
介装されている。また、コンデンサ６と並列に、コンデ
ンサ６に充電される電圧を一定値に制限するためのツェ
ナダイオード１２が接続されていると共に、抵抗器１０
と並列に、図２中破線で示したイオン電流Ｉに対して逆
極性となるように逆流防止用のダイオード１３が接続さ
れている。そして、ツェナダイオード１２とダイオード
１３との接続点及びコンデンサ６と抵抗器１０との接続
点は、夫々ＥＣＵ（電子制御装置）としてのマイクロコ
ンピュータ２１に接続されている。
【００１８】更に、前記充電用ダイオード９と前記二次
巻線２ｂとの間には負荷抵抗器１４が介装されている。
巻線２ｂとの間には負荷抵抗器１４が介装されている。
【００１９】また、前記マイクロコンピュータ２１に
は、例えば３０℃Ａ毎に回転角信号を出力する回転角セ
ンサ３１，吸気管圧力を検出する圧力センサ３２及び機
関冷却水温を検出する水温センサ３３等が、夫々接続さ
れている。尚、本実施例においては、これら回転角セン
サ３１，圧力センサ３２及び水温センサ３３が前記した
状態検出手段３０に相当するものである。
は、例えば３０℃Ａ毎に回転角信号を出力する回転角セ
ンサ３１，吸気管圧力を検出する圧力センサ３２及び機
関冷却水温を検出する水温センサ３３等が、夫々接続さ
れている。尚、本実施例においては、これら回転角セン
サ３１，圧力センサ３２及び水温センサ３３が前記した
状態検出手段３０に相当するものである。
【００２０】前記マイクロコンピュータ２１は、前記し
た補正手段４０をソフトウェア処理により実現する制御
装置であり、図３に示す如き公知のハードウェア構成を
有している。図３において、マイクロコンピュータ２１
は中央処理装置（ＣＰＵ）５０，処理プログラムを格納
したリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）５１，作業領域
として使用されるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡ
Ｍ）５２，エンジン停止後もデータを保持するバックア
ップＲＡＭ５３，マルチプレクサ付き入力インタフェー
ス回路５４，Ａ／Ｄコンバータ５６及び入出力インタフ
ェース回路５５等から構成されており、それらはバス５
７を介して接続されている。
た補正手段４０をソフトウェア処理により実現する制御
装置であり、図３に示す如き公知のハードウェア構成を
有している。図３において、マイクロコンピュータ２１
は中央処理装置（ＣＰＵ）５０，処理プログラムを格納
したリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）５１，作業領域
として使用されるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡ
Ｍ）５２，エンジン停止後もデータを保持するバックア
ップＲＡＭ５３，マルチプレクサ付き入力インタフェー
ス回路５４，Ａ／Ｄコンバータ５６及び入出力インタフ
ェース回路５５等から構成されており、それらはバス５
７を介して接続されている。
【００２１】入力インタフェース回路５４は回転角セン
サ３１からの検出信号、圧力センサ３２からの検出信号
などを順次切換えて時系列的に合成された直列信号と
し、これを単一のＡ／Ｄコンバータ５６へ供給してアナ
ログ・ディジタル変換させた後、バス５７へ順次送出さ
せる。
サ３１からの検出信号、圧力センサ３２からの検出信号
などを順次切換えて時系列的に合成された直列信号と
し、これを単一のＡ／Ｄコンバータ５６へ供給してアナ
ログ・ディジタル変換させた後、バス５７へ順次送出さ
せる。
【００２２】入出力インタフェース回路は図示しないス
ロットルポジションセンサからの検出信号が入力され、
それをバス５７を介してＣＰＵ５０へ入力する一方、バ
ス５７から入力された各信号を図示しない燃料噴射弁な
どへ選択的に送出してそれらを制御する。
ロットルポジションセンサからの検出信号が入力され、
それをバス５７を介してＣＰＵ５０へ入力する一方、バ
ス５７から入力された各信号を図示しない燃料噴射弁な
どへ選択的に送出してそれらを制御する。
【００２３】次に、上述実施例の動作について述べる。
点火コイル２の一次巻線２ａにおいて電源１の通電・遮
断が行なわれると、二次巻線２ｂ側に図２中に図示した
極性で高電圧Ｖ2 が発生し、点火プラグ５，ダイオード
４及び二次巻線２ｂを介した経路で図２に実線で示した
点火電流Ｉ2 が流れる。
点火コイル２の一次巻線２ａにおいて電源１の通電・遮
断が行なわれると、二次巻線２ｂ側に図２中に図示した
極性で高電圧Ｖ2 が発生し、点火プラグ５，ダイオード
４及び二次巻線２ｂを介した経路で図２に実線で示した
点火電流Ｉ2 が流れる。
【００２４】このときの高電圧Ｖ2 によって、コンデン
サ６には充電用ダイオード９を介して図２中に図示した
極性の電圧が充電されるが、このコンデンサ６に充電さ
れる電圧はツェナダイオード１２によって一定となるよ
うに制御される。尚、高電圧Ｖ2 の極性は二次巻線２ｂ
の巻線方向等により任意に設定され得る。
サ６には充電用ダイオード９を介して図２中に図示した
極性の電圧が充電されるが、このコンデンサ６に充電さ
れる電圧はツェナダイオード１２によって一定となるよ
うに制御される。尚、高電圧Ｖ2 の極性は二次巻線２ｂ
の巻線方向等により任意に設定され得る。
【００２５】前記コンデンサ６への充電は、各点火プラ
グ５の点火工程時に放電が起こる毎に行なわれる。そし
て、このコンデンサ６の充電電圧は点火プラグ５に印加
される。
グ５の点火工程時に放電が起こる毎に行なわれる。そし
て、このコンデンサ６の充電電圧は点火プラグ５に印加
される。
【００２６】前記点火プラグ５において、正常に爆発が
行なわれると、図示しない燃焼室内に発生したイオンは
イオン電流Ｉとなり、図２に破線で示したように点火プ
ラグ５，イオン電流用ダイオード８，コンデンサ６及び
抵抗器１０を通る経路で流れ、コンデンサ６に充電され
た電圧を放電させる。
行なわれると、図示しない燃焼室内に発生したイオンは
イオン電流Ｉとなり、図２に破線で示したように点火プ
ラグ５，イオン電流用ダイオード８，コンデンサ６及び
抵抗器１０を通る経路で流れ、コンデンサ６に充電され
た電圧を放電させる。
【００２７】前記イオン電流Ｉは、例えば４気筒エンジ
ンの場合、＃１〜＃４の各気筒に対して連続的に検出さ
れると共に、各イオン電流Ｉに対応して抵抗器１０の両
端間に発生する電圧（イオン電流電圧）の信号値Ｖpnを
マイクロコンピュータ２１に取り込むことによって検出
される。
ンの場合、＃１〜＃４の各気筒に対して連続的に検出さ
れると共に、各イオン電流Ｉに対応して抵抗器１０の両
端間に発生する電圧（イオン電流電圧）の信号値Ｖpnを
マイクロコンピュータ２１に取り込むことによって検出
される。
【００２８】前記マイクロコンピュータ２１のＣＰＵ５
０はＲＯＭ５１に格納されたプログラムに従い、以下説
明するフローチャートの処理を実行する。図４は本発明
の要部を成す前記した補正手段４０の一実施例の動作説
明用フローチャートである。
０はＲＯＭ５１に格納されたプログラムに従い、以下説
明するフローチャートの処理を実行する。図４は本発明
の要部を成す前記した補正手段４０の一実施例の動作説
明用フローチャートである。
【００２９】図４のステップ１０２で、イオン電流電圧
の信号値Ｖpnを取り込む。
の信号値Ｖpnを取り込む。
【００３０】次いでステップ１０４で、イオン電流電圧
に影響を与え吸気管圧力，機関回転数，機関冷却水温及
び点火時期の夫々に対応した補正係数を求める。具体的
には吸気管圧力の定常補正係数ＫPBと過渡補正係数ＫＫ
PB，機関回転数の定常補正係数ＫNEと過渡補正係数ＫＫ
NE，機関冷却水温の定常補正係数ＫW と過渡補正係数Ｋ
ＫW ，及び点火時期の定常補正係数ＫSAと過渡補正係数
ＫＫSAを求める。
に影響を与え吸気管圧力，機関回転数，機関冷却水温及
び点火時期の夫々に対応した補正係数を求める。具体的
には吸気管圧力の定常補正係数ＫPBと過渡補正係数ＫＫ
PB，機関回転数の定常補正係数ＫNEと過渡補正係数ＫＫ
NE，機関冷却水温の定常補正係数ＫW と過渡補正係数Ｋ
ＫW ，及び点火時期の定常補正係数ＫSAと過渡補正係数
ＫＫSAを求める。
【００３１】ここで、吸気管圧力、機関回転数、機関冷
却水温及び点火時期の夫々とイオン電流電圧との関係に
ついて図５〜図８を参照しながら述べると共に、上記の
定常補正係数（ＫPB，ＫNE，ＫW ，ＫSA）と過渡補正係
数（ＫＫPB，ＫＫNE，ＫＫW，ＫSA）の求め方について
述べる。尚、図５〜図８は、夫々吸気管圧力とイオン電
流電圧との関係を示す特性図、機関回転数とイオン電流
電圧との関係を示す特性図、機関冷却水温とイオン電流
電圧との関係を示す特性図、及び点火時期とイオン電流
電圧との関係を示す特性図である。
却水温及び点火時期の夫々とイオン電流電圧との関係に
ついて図５〜図８を参照しながら述べると共に、上記の
定常補正係数（ＫPB，ＫNE，ＫW ，ＫSA）と過渡補正係
数（ＫＫPB，ＫＫNE，ＫＫW，ＫSA）の求め方について
述べる。尚、図５〜図８は、夫々吸気管圧力とイオン電
流電圧との関係を示す特性図、機関回転数とイオン電流
電圧との関係を示す特性図、機関冷却水温とイオン電流
電圧との関係を示す特性図、及び点火時期とイオン電流
電圧との関係を示す特性図である。
【００３２】前記図５〜図８に示すようにイオン電流電
圧は、吸気管圧力、機関回転数、機関冷却水温及び点火
時期の変動に伴って変化する。従って、イオン電流電圧
に影響を与える吸気管圧力等の因子による影響度を図５
〜図８に基づいて予め求めておき、これを各因子毎のマ
ップあるいは実験式等の形でマイクロコンピュータ２１
内に格納しておく。そして、このマップ等を圧力センサ
３２によって検出される吸気管圧力で参照することによ
って定常補正係数ＫPBを求め、同様に回転角センサ３１
によって検出される機関回転数で参照することによって
定常補正係数Ｋ NEを、水温センサ３３によって検出され
る機関冷却水温によって検出される機関冷却水温で参照
することによって定常補正係数ＫW を、回転角センサ３
１の検出値に基づいて検出される点火時期で参照するこ
とによって定常補正係数ＫSAを夫々求める。
圧は、吸気管圧力、機関回転数、機関冷却水温及び点火
時期の変動に伴って変化する。従って、イオン電流電圧
に影響を与える吸気管圧力等の因子による影響度を図５
〜図８に基づいて予め求めておき、これを各因子毎のマ
ップあるいは実験式等の形でマイクロコンピュータ２１
内に格納しておく。そして、このマップ等を圧力センサ
３２によって検出される吸気管圧力で参照することによ
って定常補正係数ＫPBを求め、同様に回転角センサ３１
によって検出される機関回転数で参照することによって
定常補正係数Ｋ NEを、水温センサ３３によって検出され
る機関冷却水温によって検出される機関冷却水温で参照
することによって定常補正係数ＫW を、回転角センサ３
１の検出値に基づいて検出される点火時期で参照するこ
とによって定常補正係数ＫSAを夫々求める。
【００３３】次に、各過渡補正係数ＫＫPB〜ＫＫSAの求
め方について説明するが、これら各過渡補正係数の求め
方はＫＫPB〜ＫＫSAで同一であるので、説明の便宜上、
所定の因子の過渡補正係数をＫＫとし、この過渡補正係
数ＫＫの求め方について説明する。
め方について説明するが、これら各過渡補正係数の求め
方はＫＫPB〜ＫＫSAで同一であるので、説明の便宜上、
所定の因子の過渡補正係数をＫＫとし、この過渡補正係
数ＫＫの求め方について説明する。
【００３４】本実施例においては、図９に示すような所
定の因子の状態変化量と過渡レベルとの関係を示すマッ
プと、図１０に示すような過渡レベルと過渡補正係数Ｋ
Ｋとの関係を示すマップとを予めマイクロコンピュータ
２１内に格納しておく。尚、図１０は加速時における過
渡レベルと過渡補正係数ＫＫとの関係のみを示したマッ
プであるかが、マイクロコンピュータ２１内には、図１
０とは別に減速時におけるこれらの関係を示す図示しな
いマップも予め格納しておく。
定の因子の状態変化量と過渡レベルとの関係を示すマッ
プと、図１０に示すような過渡レベルと過渡補正係数Ｋ
Ｋとの関係を示すマップとを予めマイクロコンピュータ
２１内に格納しておく。尚、図１０は加速時における過
渡レベルと過渡補正係数ＫＫとの関係のみを示したマッ
プであるかが、マイクロコンピュータ２１内には、図１
０とは別に減速時におけるこれらの関係を示す図示しな
いマップも予め格納しておく。
【００３５】以下、図９及び図１０を参照しながら加速
時における過渡補正係数ＫＫの求め方について説明す
る。先ず、所定の因子を検出するセンサ等の検出値に基
づいて求めた状態変化量で図９のマップを参照すること
によって過渡レベルを求める。次いで、この過渡レベル
で図１０のマップを参照することによって過渡補正係数
ＫＫを求める。尚、図１０において過渡レベルが０のと
きが定常運転状態であり、このとき、過渡補正係数ＫＫ
は１である。そして減速時における過渡補正係数ＫＫを
求める場合には、図９で求めた過渡レベルで図示しない
前記の減速時のマップを参照することによって過渡補正
係数ＫＫを求める。
時における過渡補正係数ＫＫの求め方について説明す
る。先ず、所定の因子を検出するセンサ等の検出値に基
づいて求めた状態変化量で図９のマップを参照すること
によって過渡レベルを求める。次いで、この過渡レベル
で図１０のマップを参照することによって過渡補正係数
ＫＫを求める。尚、図１０において過渡レベルが０のと
きが定常運転状態であり、このとき、過渡補正係数ＫＫ
は１である。そして減速時における過渡補正係数ＫＫを
求める場合には、図９で求めた過渡レベルで図示しない
前記の減速時のマップを参照することによって過渡補正
係数ＫＫを求める。
【００３６】次にステップ１０６で、イオン電流電圧の
信号値Ｖpnと、定常補正係数ＫPB〜ＫSAと過渡補正係数
ＫＫPB〜ＫＫSAの逆数とを乗算し、補正したイオン電流
電圧の信号値ＶPNを求める。 また、ステップ１０８
で、この補正後のイオン電流電圧の信号値ＶPNの平均化
処理を行なって、平均化処理したイオン電流電圧の信号
値ＶPNAVE を求める。尚、この平均化処理は、例えば２
０サイクルの算術平均処理や最小自乗法による処理等で
ある。
信号値Ｖpnと、定常補正係数ＫPB〜ＫSAと過渡補正係数
ＫＫPB〜ＫＫSAの逆数とを乗算し、補正したイオン電流
電圧の信号値ＶPNを求める。 また、ステップ１０８
で、この補正後のイオン電流電圧の信号値ＶPNの平均化
処理を行なって、平均化処理したイオン電流電圧の信号
値ＶPNAVE を求める。尚、この平均化処理は、例えば２
０サイクルの算術平均処理や最小自乗法による処理等で
ある。
【００３７】そしてステップ１１０で、平均化処理後の
イオン電流電圧の信号値ＶPNAVE より空燃比を算出す
る。
イオン電流電圧の信号値ＶPNAVE より空燃比を算出す
る。
【００３８】ここでステップ１１０での空燃比の算出方
法について図１１を参照しながら述べる。図１１は、空
燃比とイオン電流電圧との関係を示す特性図である。イ
オン電流電圧は空燃比の変動に伴って図１１に示すよう
に変化する。従って、図１１のイオン電流電圧と空燃比
との関係に対応したイオン電流電圧の信号値と空燃比と
の関係をマップあるいは実験式等の形でマイクロコンピ
ュータ２１内に格納しておく。そして、このマップ等を
ステップ１０８で平均化処理したイオン電流電圧の信号
値ＶPNAVE で参照することによって空燃比を算出する。
法について図１１を参照しながら述べる。図１１は、空
燃比とイオン電流電圧との関係を示す特性図である。イ
オン電流電圧は空燃比の変動に伴って図１１に示すよう
に変化する。従って、図１１のイオン電流電圧と空燃比
との関係に対応したイオン電流電圧の信号値と空燃比と
の関係をマップあるいは実験式等の形でマイクロコンピ
ュータ２１内に格納しておく。そして、このマップ等を
ステップ１０８で平均化処理したイオン電流電圧の信号
値ＶPNAVE で参照することによって空燃比を算出する。
【００３９】なお、ステップ１０４〜１０８が前記した
補正手段４０に相当するものである。
補正手段４０に相当するものである。
【００４０】以上のような実施例によれば、イオン電流
検出回路２０によって検出されるイオン電流電圧の信号
値Ｖpnを状態検出手段３０によって検出される検出値に
基づいて補正手段４０によって機関運転状態に対応した
ものに補正しているので、この補正後のイオン電流電圧
の信号値ＶPNAVE から燃焼状態を精度良く正確に検出す
ることができる。そして、この補正後のイオン電流電圧
の信号値ＶPNAVE に基づいて空燃比等の算出を行なうこ
とによって、空燃比等の制御を適切に行なうことができ
る。
検出回路２０によって検出されるイオン電流電圧の信号
値Ｖpnを状態検出手段３０によって検出される検出値に
基づいて補正手段４０によって機関運転状態に対応した
ものに補正しているので、この補正後のイオン電流電圧
の信号値ＶPNAVE から燃焼状態を精度良く正確に検出す
ることができる。そして、この補正後のイオン電流電圧
の信号値ＶPNAVE に基づいて空燃比等の算出を行なうこ
とによって、空燃比等の制御を適切に行なうことができ
る。
【００４１】また上述実施例において、補正手段４０は
ステップ１０４及び１０６のみより成り、ステップ１０
８での平均化処理を行なわないものであっても良い。こ
の場合には、補正後のイオン電流電圧の信号値ＶPNから
空燃比等の燃焼状態の算出を行なうこととなるが、イオ
ン電流電圧の信号値ＶPNは機関運転状態に対応したもの
に補正されているので、ステップ１０８での平均化処理
を行なった場合の効果と比較して若干精度は劣るもの
の、空燃比等の燃焼状態をかなり精度良く正確に検出す
ることができる。従って、空燃比等の燃焼状態の制御を
適切に行なうことができる。
ステップ１０４及び１０６のみより成り、ステップ１０
８での平均化処理を行なわないものであっても良い。こ
の場合には、補正後のイオン電流電圧の信号値ＶPNから
空燃比等の燃焼状態の算出を行なうこととなるが、イオ
ン電流電圧の信号値ＶPNは機関運転状態に対応したもの
に補正されているので、ステップ１０８での平均化処理
を行なった場合の効果と比較して若干精度は劣るもの
の、空燃比等の燃焼状態をかなり精度良く正確に検出す
ることができる。従って、空燃比等の燃焼状態の制御を
適切に行なうことができる。
【００４２】更に、上述実施例において、ステップ１０
４における過渡補正係数ＫＫPB〜ＫＫSAの算出は行なわ
なくても良い。この場合には、ステップ１０６及びステ
ップ１０８で夫々算出されるＶPN及びＶPNAVE は過渡補
正がされていないものとなるものの、定常補正がされて
いるので、過渡補正がされている場合の効果と比較して
若干精度は劣るものの、空燃比等の燃焼状態をかなり精
度良く正確に検出することができる。従って、空燃比等
の燃焼状態の制御を適切に行なうことができる。
４における過渡補正係数ＫＫPB〜ＫＫSAの算出は行なわ
なくても良い。この場合には、ステップ１０６及びステ
ップ１０８で夫々算出されるＶPN及びＶPNAVE は過渡補
正がされていないものとなるものの、定常補正がされて
いるので、過渡補正がされている場合の効果と比較して
若干精度は劣るものの、空燃比等の燃焼状態をかなり精
度良く正確に検出することができる。従って、空燃比等
の燃焼状態の制御を適切に行なうことができる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、イオン電流検出回路に
よって検出されるイオン電流値を内燃機関の運転状態を
検出する状態検出手段の検出値に基づいて補正している
ので、内燃機関の運転状態に対応したイオン電流値を検
出することができると共に、この補正後のイオン電流値
から空燃比等の燃焼状態を精度良く正確に検出すること
ができ、この結果空燃比等の燃焼状態の制御を適切に行
なうことができる。
よって検出されるイオン電流値を内燃機関の運転状態を
検出する状態検出手段の検出値に基づいて補正している
ので、内燃機関の運転状態に対応したイオン電流値を検
出することができると共に、この補正後のイオン電流値
から空燃比等の燃焼状態を精度良く正確に検出すること
ができ、この結果空燃比等の燃焼状態の制御を適切に行
なうことができる。
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の実施例に係る一例のイオン電流検出装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図３】図２中のＥＣＵを成すマイクロコンピュータの
ハードウェアの一例の構成図である。
ハードウェアの一例の構成図である。
【図４】本発明の要部を成す補正手段の一実施例の動作
説明用フローチャートである。
説明用フローチャートである。
【図５】吸気管圧力とイオン電流電圧との関係を示す特
性図である。
性図である。
【図６】機関回転数とイオン電流電圧との関係を示す特
性図である。
性図である。
【図７】機関冷却水温とイオン電流電圧との関係を示す
特性図である。
特性図である。
【図８】点火時期とイオン電流電圧との関係を示す特性
図である。
図である。
【図９】状態変化量と過渡レベルとの関係を示す特性図
である。
である。
【図１０】過渡レベルと過渡補正係数ＫＫとの関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図１１】空燃比とイオン電流電圧との関係を示す特性
図である。
図である。
２ 点火コイル ２ｂ 二次巻線 ５ 点火プラグ ６ コンデンサ ８ イオン電流用ダイオード ９ 充電用ダイオード １０ 抵抗器 １２ ツェナダイオード ２０ イオン電流検出回路 ２１ ＥＣＵ（マイクロコンピュータ） ３０ 状態検出手段 ３１ 回転角センサ ３２ 圧力センサ ３３ 水温センサ ４０ 補正手段 Ｉ イオン電流 Ｖ2 高電圧
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の爆発工程時にシリンダ内に発
生するイオン量に応じたイオン電流値をイオン電流検出
回路によって検出するイオン電流検出装置において、 前記内燃機関のイオン電流値に影響を与える運転状態を
検出する状態検出手段と、 前記状態検出手段によって検出される検出値に基づいて
前記イオン電流検出回路によって検出されるイオン電流
値を補正する補正手段と、 を備えていることを特徴とするイオン電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5143807A JPH0719151A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | イオン電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5143807A JPH0719151A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | イオン電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719151A true JPH0719151A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15347436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5143807A Pending JPH0719151A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | イオン電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719151A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10236977A1 (de) * | 2002-08-13 | 2004-03-04 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Bestimmung der Luftzahl eines Verbrennungsvorgangs bei einem Verbrennungsmotor |
| JP2010217068A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Nippon Soken Inc | 点火プラグ検査装置 |
| JP2011117330A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | イオン電流検出装置 |
| CN103603738A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-26 | 同济大学 | 基于离子电流预测发动机缸内空燃比的方法 |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP5143807A patent/JPH0719151A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10236977A1 (de) * | 2002-08-13 | 2004-03-04 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Bestimmung der Luftzahl eines Verbrennungsvorgangs bei einem Verbrennungsmotor |
| DE10236977B4 (de) * | 2002-08-13 | 2004-07-29 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Bestimmung der Luftzahl eines Verbrennungsvorgangs bei einem Verbrennungsmotor |
| JP2010217068A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Nippon Soken Inc | 点火プラグ検査装置 |
| JP2011117330A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | イオン電流検出装置 |
| CN103603738A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-26 | 同济大学 | 基于离子电流预测发动机缸内空燃比的方法 |
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