JPS61272626A - 内燃機関の燃焼室内の圧力変動を検出する装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼室内の圧力変動を検出する装置Info
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- JPS61272626A JPS61272626A JP61117661A JP11766186A JPS61272626A JP S61272626 A JPS61272626 A JP S61272626A JP 61117661 A JP61117661 A JP 61117661A JP 11766186 A JP11766186 A JP 11766186A JP S61272626 A JPS61272626 A JP S61272626A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
- G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
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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。
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、２つの測定電極をもちかつ一定の電圧を印加
される少なくとも１つの発信器を使用して、燃焼により
イオン化されるカスのイオン電流を検出することによっ
て、内燃機関の燃焼室のハウシング内のノック燃焼過程
を検出する装置に関する。
される少なくとも１つの発信器を使用して、燃焼により
イオン化されるカスのイオン電流を検出することによっ
て、内燃機関の燃焼室のハウシング内のノック燃焼過程
を検出する装置に関する。
〔従来の技術〕
内燃機関の燃焼室内の圧力変動をいわゆるイオン電流探
子で検出することは公知である。その際、炭化水素の燃
焼中に帯電する分子や躾了すなオ〕もイオンおよび自［
１１ｍ子が生ずるという事実が利用される。さて燃焼室
内にある２つの電極をもつ装置に測定電圧が印加される
と、イオン濃度に関係するイオン電流が流れる。このイ
オン電流が検出されて、燃焼室内で経過する燃焼過程の
基準となる。イオン電流信号を内燃機関のノック検出に
利用することは公知である。
子で検出することは公知である。その際、炭化水素の燃
焼中に帯電する分子や躾了すなオ〕もイオンおよび自［
１１ｍ子が生ずるという事実が利用される。さて燃焼室
内にある２つの電極をもつ装置に測定電圧が印加される
と、イオン濃度に関係するイオン電流が流れる。このイ
オン電流が検出されて、燃焼室内で経過する燃焼過程の
基準となる。イオン電流信号を内燃機関のノック検出に
利用することは公知である。
しかしこのために複雑な評価回路が必要である。
ノックは、ノック開始時点にまた燃焼してない終端ガス
範囲の空似−燃利混合気の促進される化学反応によりひ
き起されて燃焼中に内燃機関の燃焼室内に圧力波状に生
ずる混合側、の振動を意味する。ノックにより一般に燃
焼室内面の強い熱負荷が生し、それにより８料の剥離が
起り得るので、ノックを根本的に回僻するように努力し
ている。ノックが長く現われると、内燃機関を破懐する
ことがある。したがって内燃機関のノックをできるだけ
早期にかつ確実に検出する必要がある。
範囲の空似−燃利混合気の促進される化学反応によりひ
き起されて燃焼中に内燃機関の燃焼室内に圧力波状に生
ずる混合側、の振動を意味する。ノックにより一般に燃
焼室内面の強い熱負荷が生し、それにより８料の剥離が
起り得るので、ノックを根本的に回僻するように努力し
ている。ノックが長く現われると、内燃機関を破懐する
ことがある。したがって内燃機関のノックをできるだけ
早期にかつ確実に検出する必要がある。
本発明の課題はノックを簡単に検出できる装置を提供す
ることである。
ることである。
この課題を解決するため本発明によれば、イオン電流を
検出する少なくとも１つの第２の発信器が、＋１１１１
定個所の範囲において第１の発信器に対し軸線方向に間
隔をおいて設けられている。
検出する少なくとも１つの第２の発信器が、＋１１１１
定個所の範囲において第１の発信器に対し軸線方向に間
隔をおいて設けられている。
本発明による装置は、内燃機関の燃焼室内のノック燃焼
を簡単かつ確実に検出できるという利点をもっている。
を簡単かつ確実に検出できるという利点をもっている。
本発明により２つのイオン電流センザをもつ装置によっ
て、公知の方法に比較して著しく簡単な評価回路により
ノックを検出することができる。したがって装置は安価
に構成される。
て、公知の方法に比較して著しく簡単な評価回路により
ノックを検出することができる。したがって装置は安価
に構成される。
特許請求の範囲の従属項にあげた手段により、特許請求
の範囲第１項に示した装置の有利な展開が可能となる。
の範囲第１項に示した装置の有利な展開が可能となる。
特に特許請求の範囲第４項または第５項による好ましい
実施例により、内燃機関の点火装置や燃焼室の主要な部
分を現在普通の形で残すことができる。
実施例により、内燃機関の点火装置や燃焼室の主要な部
分を現在普通の形で残すことができる。
本発明の実施例が図面に示されており、以下これについ
て説明する。
て説明する。
第１図に内燃機関のシリンダブロックＩＩにある燃焼室
１０が示されている。その壁１２には穴１３が構成され
て、シリンダブロックＩＩの凹所１４を燃焼室１０に接
続している。穴１３は点火個所１７により生ずる燃焼の
いイつゆる終端ガス範囲１６にあり、燃焼の火炎前面は
１８で示されている。終端ガス範囲１６は実験的に求め
ることができる。それは、ノック燃焼の隔壁１２に月料
剥離が起る範囲である。
１０が示されている。その壁１２には穴１３が構成され
て、シリンダブロックＩＩの凹所１４を燃焼室１０に接
続している。穴１３は点火個所１７により生ずる燃焼の
いイつゆる終端ガス範囲１６にあり、燃焼の火炎前面は
１８で示されている。終端ガス範囲１６は実験的に求め
ることができる。それは、ノック燃焼の隔壁１２に月料
剥離が起る範囲である。
凹所１４内にはいわゆる二重イオン電流探子１９が設け
られ、その構造が第２図に詳細に示されている。ねじ込
みまたは差込み可能なハウシンク２１内には２つの縦穴
２２．２３が構成され、その中に従来公知の２つのイオ
ン電流探子２４゜２５がある。燃焼室１０に近い方にあ
るこれらイオン電流探子２４．２５の先端は、互いに軸
線方向間隔りだけずれて設けられている。異なる感度の
イオン電流探子も使用することができる。
られ、その構造が第２図に詳細に示されている。ねじ込
みまたは差込み可能なハウシンク２１内には２つの縦穴
２２．２３が構成され、その中に従来公知の２つのイオ
ン電流探子２４゜２５がある。燃焼室１０に近い方にあ
るこれらイオン電流探子２４．２５の先端は、互いに軸
線方向間隔りだけずれて設けられている。異なる感度の
イオン電流探子も使用することができる。
もちろん簡単な測定のために、２つのほば同し感度のイ
オン電流探子を使用することができる。
オン電流探子を使用することができる。
両方のイオン電流探子２４．２５は測定電極として役立
つ正極をそれぞれ形成している。これらの測定電極は負
極として構成されＩこＭ１２と共同作用する。もちろん
後で第５図に示すように、正極および負極をもつイオン
電流探子も使用可能である。両方のイオン電流探子２４
．２５には、それぞれ正極と負極との間に、同し大きさ
の−定電圧が印加される。
つ正極をそれぞれ形成している。これらの測定電極は負
極として構成されＩこＭ１２と共同作用する。もちろん
後で第５図に示すように、正極および負極をもつイオン
電流探子も使用可能である。両方のイオン電流探子２４
．２５には、それぞれ正極と負極との間に、同し大きさ
の−定電圧が印加される。
ノック燃焼およびノックなし燃焼の際終端ガス範囲１６
における火炎速度の相違が、測定原理したがって両方の
イオン電流探子２４．２５の作用の基礎となっている。
における火炎速度の相違が、測定原理したがって両方の
イオン電流探子２４．２５の作用の基礎となっている。
第３図かられかるようにノックなし燃焼では、イオン電
流探子２４とｇ１２との間のイオン電流が時点ＴＩで始
まる。
流探子２４とｇ１２との間のイオン電流が時点ＴＩで始
まる。
火炎前面１８は引続き移動し、時間Δを後時点Ｔ２にイ
オン電流探子２５へ達するので、これむこイオン電流２
９が流れる。
オン電流探子２５へ達するので、これむこイオン電流２
９が流れる。
さて第４図に示すように、ノック燃焼が行なわれると、
終端ガス範囲１６における火炎前面１８はノックなし燃
焼の場合より著しく速く移動する。ノックなし燃焼にお
けるように、イオン電流探子２４には再び時点ＴＩにイ
オン電流２８ａが流れる。ノック燃焼では火炎前面ＩＥ
Ｉよもつと高い火炎速度で動くので、第２のイオン電流
探子２５には、時間的にみて正常な燃焼の場合より早く
イオン電流２９ａが流れ始める。その際ノックなし燃焼
とノック燃焼との間には、係数１０だけの時間差が生ず
る。この時間差は、簡単な電子評価回路で検出されるよ
うな大きさである。しかし良好で精確な評価のためには
、両方のイオン電流探子２４．２５により測定されるイ
オン電流２８．２９が、イオン電流の開始の際はば同じ
勾配をもつようにする。イオン電流の経過はノックなし
燃焼とノック燃焼との区別には必要でない。実なる感度
をもつイオン電流探子を使用すると、イオン電流の流れ
始める時点も変る。これは評価回路の選択の際考慮する
ことができる。両方の燃焼態様を区別することができる
ように、電子評価回路に限界値を規定し、この限界値超
過をノック燃焼と認めて、それにより燃焼室ＩＯ内の燃
焼経過を制御することができる。
終端ガス範囲１６における火炎前面１８はノックなし燃
焼の場合より著しく速く移動する。ノックなし燃焼にお
けるように、イオン電流探子２４には再び時点ＴＩにイ
オン電流２８ａが流れる。ノック燃焼では火炎前面ＩＥ
Ｉよもつと高い火炎速度で動くので、第２のイオン電流
探子２５には、時間的にみて正常な燃焼の場合より早く
イオン電流２９ａが流れ始める。その際ノックなし燃焼
とノック燃焼との間には、係数１０だけの時間差が生ず
る。この時間差は、簡単な電子評価回路で検出されるよ
うな大きさである。しかし良好で精確な評価のためには
、両方のイオン電流探子２４．２５により測定されるイ
オン電流２８．２９が、イオン電流の開始の際はば同じ
勾配をもつようにする。イオン電流の経過はノックなし
燃焼とノック燃焼との区別には必要でない。実なる感度
をもつイオン電流探子を使用すると、イオン電流の流れ
始める時点も変る。これは評価回路の選択の際考慮する
ことができる。両方の燃焼態様を区別することができる
ように、電子評価回路に限界値を規定し、この限界値超
過をノック燃焼と認めて、それにより燃焼室ＩＯ内の燃
焼経過を制御することができる。
第５図には二重イオン電流探子１９の変形例が示され、
両方のイオン電流探子３１．３２かさや駄に重なって設
けられている。イオン電流探子３１のピン状正極３３上
には絶縁層３４が被覆され、その上にイオン電流探子３
１のさや状餉極３５が設けられている。この正極も第２
の絶縁層３６により包囲されている。さて軸線方向間隔
りだけずれて、第２のイオン電流探子３２が絶縁層３６
上に直接設けられている。第２のイオン電流探子はさや
状正極３７ 、を社＝４絶縁層３８、さや状負極３９お
よび外側保護層４０をもっている。この保護層をさらに
包囲するハウジング４１は、火炎前面１８が軸線方向に
のみイオン電流探子３１．３２へ接近することができる
ように構成されている。そのためハウジング４１はイオ
ン電流探子３１の演ｊ定先端の所まで延ばされ、したが
って空間４１ａをもっている。この空間旧ａは、軸線方
向に設けられる掬数の穴により接続されている。
両方のイオン電流探子３１．３２かさや駄に重なって設
けられている。イオン電流探子３１のピン状正極３３上
には絶縁層３４が被覆され、その上にイオン電流探子３
１のさや状餉極３５が設けられている。この正極も第２
の絶縁層３６により包囲されている。さて軸線方向間隔
りだけずれて、第２のイオン電流探子３２が絶縁層３６
上に直接設けられている。第２のイオン電流探子はさや
状正極３７ 、を社＝４絶縁層３８、さや状負極３９お
よび外側保護層４０をもっている。この保護層をさらに
包囲するハウジング４１は、火炎前面１８が軸線方向に
のみイオン電流探子３１．３２へ接近することができる
ように構成されている。そのためハウジング４１はイオ
ン電流探子３１の演ｊ定先端の所まで延ばされ、したが
って空間４１ａをもっている。この空間旧ａは、軸線方
向に設けられる掬数の穴により接続されている。
第６図には二重イオン電流探子ム９の変形例が示され、
第２図におけるようにハウジング５０が負極として構成
されている。ハウジングは再びさや状絶縁層５１、外側
正極５２、第２の絶縁層５３および内側正極５４をもっ
ている。両方の正極５２．５４は再び軸線方向間隔りを
おいて設（］０） けられている。
第２図におけるようにハウジング５０が負極として構成
されている。ハウジングは再びさや状絶縁層５１、外側
正極５２、第２の絶縁層５３および内側正極５４をもっ
ている。両方の正極５２．５４は再び軸線方向間隔りを
おいて設（］０） けられている。
二重イオン電流探子１９のすべての変形例において、個
々のイオン電流、探子の軸線方向間隔Ｉ、は、ノックな
し燃焼とノック燃焼におむプる火炎速度の時間差を求め
るために重要である。しかし二重イオン電流探子１９か
終端ガス範囲１６のできるだけ中心に設けられているよ
うに留意すべきである。なぜならば、そこにおいてのみ
、ノックなし燃焼とノック燃焼における極めて異なるダ
（炎辿度が生ずるからである。
々のイオン電流、探子の軸線方向間隔Ｉ、は、ノックな
し燃焼とノック燃焼におむプる火炎速度の時間差を求め
るために重要である。しかし二重イオン電流探子１９か
終端ガス範囲１６のできるだけ中心に設けられているよ
うに留意すべきである。なぜならば、そこにおいてのみ
、ノックなし燃焼とノック燃焼における極めて異なるダ
（炎辿度が生ずるからである。
第１図は二重イオン電流探子を取イ・１けられた燃焼室
の断面図、第２図は二重イ詞ン電諭探子の断面図、第３
図はノックなし燃焼の際のイオン電流の時間的経過を示
す線図、第４図はノック燃焼の際のイオン電流の時間的
経過を示す線図、第５図および第６図は第２図による実
施例の変形例の断面図である。 １０・・・燃焼室、２４．２５・・・発信器（イオン電
が↑、探子）、１、・・・軸線方向間隔。 Ｕフ Ｃ’−Ｊ
の断面図、第２図は二重イ詞ン電諭探子の断面図、第３
図はノックなし燃焼の際のイオン電流の時間的経過を示
す線図、第４図はノック燃焼の際のイオン電流の時間的
経過を示す線図、第５図および第６図は第２図による実
施例の変形例の断面図である。 １０・・・燃焼室、２４．２５・・・発信器（イオン電
が↑、探子）、１、・・・軸線方向間隔。 Ｕフ Ｃ’−Ｊ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ２つの測定電極をもちかつ一定の電圧を印加される
少なくとも１つの発信器（２４）を使用して、燃焼によ
りイオン化されるガスのイオン電流を検出することによ
つて、内燃機関の燃焼室（１０）のハウジング内のノツ
ク燃焼過程を検出するものにおいて、イオン電流を検出
する少なくとも１つの第２の発信器（２５）が、測定個
所の範囲において第１の発信器（２４）に対し軸線方向
に間隔（Ｌ）をおいて設けられていることを特徴とする
、内燃機関の燃焼室内の圧力変動を検出する装置。 ２ 第１の発信器（２４）と第２の発信器（２５）がほ
ぼ同じ測定感度をもつていることを特徴とする、特許請
求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 第２の発信器（２５）が第１の発信器（２４）に対
し平行に設けられていることを待徴とする、特許請求の
範囲第１項または第２項に記載の装置。 ４ 両方の発信器（２４，２５）がそれぞれ正極をもち
、燃焼室（１０）のハウジングが両方の発信器（２４，
２５）に対して負極であることを特徴とする、特許請求
の範囲第３項に記載の装置。 ５ 第１の発信器（３１）が管状に構成され、第２の発
信器（３２）がさや状に第１の発信器（３１）上に軸線
方向間隔（Ｌ）をおいて設けられていることを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ６ 両方の発信器（２４，２５，３１，３２）が第１の
発信器（２４，３１）の少なくとも測定先端まで延びて
少なくとも軸線方向間隔（Ｌ）の長さの空間（４１ａ）
をもつ共通なハウジング（４１，５０）により包囲され
、この空間が燃焼室（１０）へ向かつて発信器（２４，
２５，３１，３２）の軸線方向に構成された開口をもつ
ていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし
第５項の１つに記載の装置。 ７ 両方の発信器（２４，２５）が燃焼室の終端ガス範
囲に設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項ないし第６項の１つに記載の装置。 ８ 両方の発信器（２４，２５）が電子評価回路に接続
されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項な
いし第７項の１つに記載の装置。 ９ 第１の発信器（２４）と第２の発信器（２５）が異
なる測定感度をもち、接続されている評価回路が間隔（
Ｌ）を通過する真の走行時間を決定することを特徴とす
る、特許請求の範囲第８項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3519028A DE3519028C2 (de) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | Einrichtung zum Erfassen von klopfenden Verbrennungsvorgängen bei einer Brennkraftmaschine |
| DE3519028.0 | 1985-05-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272626A true JPS61272626A (ja) | 1986-12-02 |
| JPH0676942B2 JPH0676942B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=6271766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61117661A Expired - Lifetime JPH0676942B2 (ja) | 1985-05-25 | 1986-05-23 | 内燃機関の燃焼室内の圧力変動を検出する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4665737A (ja) |
| JP (1) | JPH0676942B2 (ja) |
| DE (1) | DE3519028C2 (ja) |
| GB (1) | GB2175703B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016511364A (ja) * | 2013-03-11 | 2016-04-14 | ウェイン ステイト ユニヴァーシティ | 内燃エンジンにおける予測補正 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2211244A (en) * | 1987-10-16 | 1989-06-28 | Ford Motor Co | I.c. engine combustion chamber ionisation sensor |
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| FR2740221B1 (fr) * | 1995-10-19 | 1997-11-21 | Elf Antar France | Methode et dispositif de determination de la vitesse de propagation d'un front d'onde de temperature dans un gaz |
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| JP3410294B2 (ja) * | 1996-06-21 | 2003-05-26 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用ノック制御装置 |
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| DE2802202C2 (de) * | 1978-01-19 | 1986-09-04 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur Erfassung von Druckschwankungen im Brennraum einer Brennkraftmaschine |
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1985
- 1985-05-25 DE DE3519028A patent/DE3519028C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-02-03 US US06/825,241 patent/US4665737A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-23 GB GB08609916A patent/GB2175703B/en not_active Expired
- 1986-05-23 JP JP61117661A patent/JPH0676942B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016511364A (ja) * | 2013-03-11 | 2016-04-14 | ウェイン ステイト ユニヴァーシティ | 内燃エンジンにおける予測補正 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676942B2 (ja) | 1994-09-28 |
| GB8609916D0 (en) | 1986-05-29 |
| DE3519028A1 (de) | 1986-11-27 |
| GB2175703A (en) | 1986-12-03 |
| DE3519028C2 (de) | 1993-10-28 |
| US4665737A (en) | 1987-05-19 |
| GB2175703B (en) | 1989-01-18 |
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