JPS58183845A

JPS58183845A - 内燃機関制御装置

Info

Publication number: JPS58183845A
Application number: JP58055356A
Authority: JP
Inventors: ベルンヴアルト・ベ−ニンク; ライナ−・ボ−ネ; ル−ドルフ・ナ−ゲル; フランツ・ゼルマイヤ−
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-04-05
Filing date: 1983-04-01
Publication date: 1983-10-27
Also published as: JPH0353461B2; DE3212669A1; DE3212669C2

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】発明の属する技術水準本発明は、燃焼室センサと基準マーク・センサとを有す
る内燃機関制御装置に関する。その場合燃焼室セッサは
、内燃機関の制御部材（例えば燃料供給装置や点火装置
）を調整するだめの信号を供給し、まだ基準マーク・セ
ンサは、クランク軸の所定位置に対応する信号を発生す
る。

内燃機関を制御するために、燃焼室内の圧力、光度、イ
オン流等を検出する燃焼室センサを用いることは公知で
ある。また、こうして発生した燃焼室信号に依存して、
内燃機関の制御部材、例えば燃料供給装置、点火装置、
燃焼ガス排出装置、ターボ過給機などを調整することも
公知である。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２９３５７２５号公報
により、自動車の内燃機関の点火装置を調整する装置は
公知である。この装置では、燃焼室内に配置されたイオ
ン流センサの信号が評価される。さらに、イオン流信号
から燃焼過程の特性が検出され、基準信号と関係づけら
れ、最後に、点火時期を早め調整するための修正信号が
発生する。

しかし公知の装置には、点火時点を調整するだけなので
、非常に粗い修正しかできないという欠点がある。特に
、機関の運転限界領域における限界状態については、全
く、あるいは極めて不完全にしか検出できない。

発明の効果これに対して、特許請求の範囲第１項記載の特徴を有す
る本発明の装置は、正常な燃焼、緩慢な燃焼および燃焼
停止を厳密に検出でき、そのため運転限界領域において
内燃機関を良好に゛制御できる、という利点を有してい
る。従って、荷重、排気ガスおよび走行快適性が最適に
調和するように、内燃機関を制御することができる。

さらに本発明による装置は、機関のノッキングを検出す
るためにも、使用することができる。

実施態様環には、本発明による装置の改良実施例が記載
されている。

本発明の有利な実施例では、機関の直列点火プラグの中
で一体成形されたイオン流センサが使用される。このよ
うにして燃焼室内に付加的な発信器を設ける必要もなく
なる。

本発明の他の実施例では、異なる時間インク・ζルに発
生した信号を、簡単に論理結合できる。

従ッテ、マイクロコンピュータの中で測定値全簡単に処
理することができる。

実施例の説明次に添付図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図、第２図、第３図はそれぞれ、正常な燃焼時、緩
慢な燃焼時、または燃焼停止時における燃焼室センサの
測定信号を表わす線区である。

第１図〜第３図では、クランク軸の角度αを横軸にとり
、測定信号１０，１１．１２’ｅ縦軸にとり表わされて
おり、原点としては上死点ＯＴが選ばれている。この場
合の測定信号は、イオン流センサの発生するイオン流信
号■である。

しかしもちろん、公知技術の他の信号、例えば燃焼室内
の圧力、光度、温度等の測定信号を用いてもよい。

第１図に示すように、イオン流信号Ｉは、点火時点ＺＺ
Ｐの後に上昇し、上死点の前で第１の極大値、上死点の
後で第２の極大値を記録し、その後Ｏに向って減少して
行く。本発明で４１．２つの時間インタ・ζルＡ、Ｂが
定められる。その場合、時間インク・々ルＡは正常燃焼
の期間とほぼ一致し、時間インク・ζルＢはそれに続く
期間である。正常な燃焼時には、第２の時間インタバル
Ｂにおける測定信号ｌＯは、近似的に０に等しい。第１
の時間インタ・々ルＡに対して閾値■１を、第２の時間
インタバルＢに対して閾値Ｉ２を定めると、次のことが
簡単に分る。即ち、第１図に示す正常な燃焼時には、時
間インタ・ζルＡにおいて測定値１０は閾値を上回り、
時間インタバルＢでは閾値を下回っている。

第２図は緩慢な燃焼時における測定信号１１を示してい
る。この場合測定信号１１は、時間インタ・ぐルＢで閾
値Ｉ、　を上回る極大値を記録する。

第３図は、燃焼停止時における測定信号１３を示す。こ
の場合は、時間インク・ぐルＡ　、　＋３のどちらにも
測定信号が存在しない。つ捷りＯである。従って、測定
信号は閾値１１．１２に上回らない。

本発明においては、正常燃焼時の測定信号ｌＯ１緩慢な
燃焼時の信号１１、および燃焼停＋ｈ待の信号１２ｆｔ
、相互に区別するために、時間インタ・々ルＡ、Ｂの間
に閾値Ｉ、、Ｉ２に達した信号が、論理結合される。

第４図は本発明の第１実施例のブロック回路図である。

ここで２０は、燃焼室センサ、有利には直列点火プラグ
の中にあるイオン流セフす全示している。燃焼室センサ
２０は、燃焼室壁２１に配置されている。測定信号■は
評価回路２２へ供給され、評価回路２２は切換スイッチ
２３と接続されている。また基準マーク２４が基準マー
ク・センサ２５と作用結合され、センサ２５は基準マー
ク信号Ｂ　Ｍを発生する。信号Ｂ１．４は、時間制御素
子である評価回路２６に供給される。評価回路２６は、
時間インク・々ルＡに切換スイッチ２３が図示の位置に
あり、時間インタバルＢには図示していない位置にある
ように、切換スイッチ２３を時間制御する。図示の位置
にある時、切換スイッチ２３は第１コン・ンレータ２７
と接続されている。コン・Ｓレータ２７の比較入力端は
、閾値■１と接続されている。

図示していない位置をとる時、切換スイッチ２３は第２
コンパレータ２８と接続される。このコノパレータ２８
には、閾値■２　が供給されている。コンパレータ２７
，２８には遅延素子２９．３０が接続され、その中には
、燃焼室サイクルの評価が終るまで、コン・Ｓレータ２
７　、２８の出力信号が保持される。第４−の実施例で
は、入力端に遅延素子２９．３０が接続されているＮ　
ＯＲゲー）３１により、論理結合が行なわれる。その場
合ＮＯＲゲート３１は第１スイツチ３２と接続され、遅
延素子３０はＮ０Ｆ（ゲート３１の他に第２スイツチ３
３と接続されている、。

スイッチ３２．３３は、抵抗３４．３５を橋絡するため
に用いられている。抵抗３４．３５は、別の抵抗３６と
共に分圧器を形成し、それには制御電流ＩＲが供給され
る。抵抗３４〜３６における電圧降下は、内燃機関の制
御部材、例えば燃料供給装置３７まだは点火装置３８へ
供給される。

第４図に示す装置は、次のように作動する。

評価回路２６の時間制御により、測定信号Ｉは、時間イ
ンタバルＡにはコン、ｇレータ２７の中で閾値１１と比
較され、時間インタ・ζルＢにはコン・Ｓレータ２８の
中で閾値■２と比較される。

第１図に示す正常燃焼時には、測定信号は時間インタ・
２ルＡで閾値工、全上回り、時間インタ・ぐルＢで閾値
■２ヲ下回る。それに相応して、コノ７８レータ２７の
出力側には論理値１が、コン・ゼレータ２８の出力側に
は論理値Ｏが発生する。

従って、Ｎ　ＯＲゲート３１は阻止され、スイッチ３２
．３３は図示の位置に留壕る。そのため、抵抗３４．３
５は橋絡され、抵抗３６における制御電流■、の電圧降
下が、例えば燃料供給装＃３７への制御信号を発生する
。

内燃機関がその運転限界領域に達すると、燃焼が緩慢に
なる。この場合、第２図に示すように、測定信号は時間
インタ・ζルＡで閾値工、を上回り、時間インタ゛・ぐ
ルＢでも閾値１２に上回る。

そのため、１ＮＯＲゲート３１が阻止されるので、スイ
ッチ３２は閉成したままである。しかし、コンパレータ
２８の論理値が０から１に移行するため、スイッチ３３
は開放される。従って、抵抗３６に抵抗３５が加算され
、燃料供給装置３７への制御信号は大きくなる。結果的
に、燃料の供給量も増大する。

第３図に示すように、燃焼が停止すると、コンパレータ
２７．２８の論理値は２つとも○Ｖこなる。すると、Ｎ
ＯＲゲート３１が導通ｆＩｌｌ　ｍされて、スイッチ３
２は開放される。抵抗３４は、例えば抵抗３５よりも抵
抗値が大きく、従って全抵抗値はさらに大きくなる。そ
れにより、緩慢な燃焼時よりも多い量の燃料が供給され
る。

抵抗３４，３５．３６からなる構成は、単なる例であっ
て、機関の作動状態が変化した時に燃料の供給量を増大
させるために設けたものである。従ってこれ以外にも、
前述した機関の作動状態の変化に応じて、制御部材の特
性を変えることができる。

第５図は第４図の装置の変形例を示している。

この場合、ゝ緩慢な燃焼“およびゝゝ燃焼停止”の作動
状態に達した時に、２つのメモリ、例えばフリップ・フ
ロップ３９．４０がセットされる。

フリップ・フロン！３９．４０は、基準信号ＢＭが供給
されているフィクロコンピュータ４１により、周期的に
呼出される。マイクロコアピユータ４１は、信号ＢＭに
より定められる時点、つまり時間インタ・々ルＡ、Ｂに
対応し、個々の制御素子３７．３８に適合する時点に、
フリップ・ブロック３９．４０の状態を検査する。

第６図は、本発明による装置の別の実施例を示している
。この装置では、測定信号ｌと閾値１１、Ｉ２との比較
は、マイクロコンピュータ４１の中で行なわれる。その
ために、測定信号１は、Ａ／Ｄ変換器４２の中で、マイ
クロコンピュータでの処理に適するように変換される。

つまり、変換器４２の出力側に、測定信号Ｉの瞬時値が
デジタル信号として現れる。マイクロコンピュータ４１
は、信号ＢＭに依存して、周期的に、つまり時間インタ
・２ルＡ、Ｂに対応する時点に、変換器４２の出力信号
を検査する。そしてこの瞬時値を、メモリ内に記憶され
た閾値Ｉ、、Ｉ２と比較する。測定信号工が閾値１１．
１２に達したかどうかに応じ、前述のようにして、制御
部材３７．３８の１方が制御される。

以上の実施例では、インク・々ルＢにおける正の信号に
より遅れ燃焼を検出し、両インタバルＡ、ＢにおけるＯ
信号により燃焼停止を検出した。しかし、この論理結合
は単なる例として示したに過ぎない。従って、インタ・
ぐルＡにおけるＯ信号とインタバルＢにおける正の信号
によシ、緩慢な燃焼を検出してもよいし、また、インタ
バルＡにおける○信号だけによって、燃焼停止を検出す
ることも可能である。

また、以上の実施例で単なる例と１−で挙げた制御部材
３７．３８の代わりに、他の公知の制御装置を使用、す
ることもできる。例えば本発明の有利な実施例では、積
分動作制御装置が使用される。さらに、制御部材３７．
３８ｆｆニー緒に制御することも可能である。従って、
点火時点と燃料供給量、さらに排気ガスの組成をも、同
時に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は正常な燃焼時における燃焼室セ／すの測定信号
工の値を表わす線図、第２図は緩慢な燃焼時における信
号■の値を示す線図、第３図は燃焼停止時における信号
■の値を示す線図、第４図は一本発明による装置の第１
の実施例のブロック回路図、第５図は第４図に示す実施
例の一部を変形した実施例のブロック回路図、第６図は
本発明による装置の第２の実施例のブロック回路図であ
る。 ■０，１１，１２．１　　・測定信号、２０　燃焼室セ
ンサ、２１・・炉焼室壁、２２．２６・・評何回路、２
３・・・切換スイッチ、２４・・・基準マーク、２５・
基準マーク・センサ、２７．２８・・・コンパレータ、
２９．３０・・・遅延素子、３１・・・ＮＯＲゲート１
，３２．３３・・スイッチ、３４，３５．３６・・抵抗
、３７・・・燃料供給装置、３８・・・点火装置、３９
．４０・・・フリップ・フロップ、４トマイクロコンピ
ュータ、４２・・　Ａ　／　Ｄ変換器、ＢＭ・・基準マ
ーク信号、１１．Ｉ２・・閾値、ＩＲ・・・制御電流、
Ａ、Ｂ・・・時間インタバル、ＺＺＰ・・点火時点、Ｏ
Ｔ・上死点、α・・・クランク軸の角度ＮＯＲイ一ト

Claims

【特許請求の範囲】１、　内燃機関の制御部材を調整するための測定信号（
１０，１１，１２）を供給する燃焼室センサ（２０）と
、クランク軸の所定位置に対応する信号（ＢＭ）ｅ発生
する基準マーク・センサ（２５）とを備えた内燃機関制
御装置において、正常な燃焼期間ないしそれに続く期間
を含む２つの時間インタバル（Ａ、Ｂ）を、基準マーク
（○Ｔ）に依存して定め、また測定信号（１０，１１，
１２）を、時間インタバル（Ａ、Ｂ）の間に、緩慢な燃
焼および燃焼の停止を検出するために閾値（工、。Ｉ２）と比較し、さらに、測定信号（１０，１１゜１２
）が閾値（１１，Ｉ、　）を上回ったか、または下回っ
たかに応じて、制御部材を制御するようにしたことを特
徴とする内燃機関制御装置。２、燃焼室センサ（２０）がイオン流センサである特許
請求の範囲第１項記載の装置。３　第２の時間インタバル（Ｂ）に測定信号が閾値（Ｉ
２）′！ｉｌ−上回ることによって、緩慢な燃焼を検出
し、２つの時間イ／り・ζル（Ａ、　、　Ｂ）に測定信
号が閾値（１１，１２）を下回わる場合に、燃焼の停止
が検出される特許請求の範囲第１項または第２項記載の
装置。牛、　緩慢な燃焼が検出された時、燃料供給装置（３７
）が、燃料の供給量を第１の値だけ増大し、また燃焼の
停止を検出した時には、第１の値より大きい第２の値だ
け燃料の供給量を増大させる特許請求の範囲第１項〜第
３項のいずれかに記載の装置。５　基準マーク・センサ（２５）に依存して制御される
切換スイッチ（２３）が設けられ、この切換スイッチ（
２３）’ｚ介して、測定信号（１０，１１，１２）が２
つのコン・ξレータ（２７，２８１に供給され、このコ
ン・ξレータ（２７，２８）が、論理結合回路を介して
制御部材と接続されている特許請求の範囲第１項〜第４
項のいずれかに記載の装置。６、　　コンパレータ（２７，２８）に信号メモリ（２
９，３０，３９，４０）が接続され、これら信号メモ１
Ｊ（２’９，３０，３９．４０）がマイクロコンピュー
タ（４１）によって周期的に呼出され、マイクロコンピ
ュータ（４ｌ）が制御部材を制御する特許請求の範囲第
５項記載の装置。７　測定信号（１０，１１，１２）がＡ／Ｄ変換！（４
２）を介してマイクロコンピュータ（４１）に直接供給
され、マイクロコンピュータ（４１）が、基準マーク・
セッサ（２５）の信号（ＢＭ）から導出される時点に、
測定信号（１０，１１，１２）と所定の閾値（Ｉ、、Ｉ
、、）とを周期的に比較する特許請求の範囲第１項〜第
壬項のいずれかに記載の装置。