JPS62248852A - Combustion controller for internal combustion engine - Google Patents

Combustion controller for internal combustion engine

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Publication number
JPS62248852A
JPS62248852A JP9424186A JP9424186A JPS62248852A JP S62248852 A JPS62248852 A JP S62248852A JP 9424186 A JP9424186 A JP 9424186A JP 9424186 A JP9424186 A JP 9424186A JP S62248852 A JPS62248852 A JP S62248852A
Authority
JP
Japan
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signal
engine
cylinder
combustion
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP9424186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Sawamoto
沢本 国章
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP9424186A priority Critical patent/JPS62248852A/en
Publication of JPS62248852A publication Critical patent/JPS62248852A/en
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To protect an engine by properly averting preignition and abnormal knocking by cutting the fuel supply into the cylinder in abnormal ignition on the basis of the signal of a cylinder internal-pressure sensor. CONSTITUTION:In an injection timing calculating circuit 34, the injection timing is calculated from the engine revolution speed and the intake air quantity, and the feed signals Si1-Si4 having the injection pulse corresponding to the injection timing are outputted into the injectors 36a-36b of the cylinders through a fuel-cut controlling circuit 35. When a knocking judging circuit 26 judges the generation of the abnormal combustion on the basis of the electric charge signals S1-S4 supplied from the cylinder internal-pressure sensors 1a-1d, an anom aly judging signal Sn0 is outputted into the fuel-cut controlling circuit 35. When the anomaly judging signal Sn0 is input, output of the feed signals Si1-Si4 into the injector 36a-36d of the cylinder in which abnormal combustion is generated is suspended.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車等の内燃機関の破損を防止するために
異常燃焼時に燃料を遮断する燃焼制御装置に関する。 
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a combustion control device that cuts off fuel during abnormal combustion in order to prevent damage to an internal combustion engine of an automobile or the like.
.

(従来の技術) 一般に、異常燃焼は点火火花に始まる火災伝播によらず
、未燃混合気またはデポジットが自発火あるいは表面着
火する燃焼であり、異常燃焼が発生すると急激な圧力上
昇やノック音を伴うことが多く、エネルギの損失を招く
ばかりでなくピストン、バルブ等に焼損を与える場合も
ある。
(Prior art) In general, abnormal combustion is combustion in which unburned air-fuel mixture or deposits spontaneously ignite or ignite on the surface, without fire propagation starting from an ignition spark. When abnormal combustion occurs, a sudden pressure rise and a knocking sound occur. This often results in not only energy loss but also burnout of pistons, valves, etc.

そこで、このような異常燃焼の態様の一つであるノッキ
ング発生を抑え円滑な燃焼を実現するためのものとして
、従来例えば、特開昭59−.39973号公報に記載
の装置がある。
Therefore, in order to suppress the occurrence of knocking, which is one of the modes of such abnormal combustion, and realize smooth combustion, conventional methods such as those described in Japanese Patent Application Laid-open No. 59-1982 have been proposed. There is an apparatus described in Japanese Patent No. 39973.

この装置では、点火後の所定区間におけるノックセンサ
出力の最大値を増幅回路、積分回路、ピークホールド回
路等を介して検出する一方、同センサ出力の平均値を求
め、この平均値から比較基準値を算出する。そして、こ
の最大値と比較基準値を比較することにより、ノッキン
グ発生の有無を判断し、その判断結果に応じて点火時期
をできる限り進角させつつ、ノンキングが発生すると点
火時期を遅らせてノッキングを抑制して運転性を高めて
いる。
In this device, the maximum value of the knock sensor output in a predetermined period after ignition is detected via an amplifier circuit, an integrating circuit, a peak hold circuit, etc., while the average value of the sensor output is determined, and from this average value, a comparison reference value is determined. Calculate. Then, by comparing this maximum value with the comparison reference value, it is determined whether knocking has occurred, and the ignition timing is advanced as much as possible according to the determination result, and if non-king occurs, the ignition timing is delayed to prevent knocking. control and improves drivability.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の内燃機関の燃焼制御装
置にあっては、点火時期を遅角させてノッキングを回避
するだけの制御仕様となっていたため、次のような問題
点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in such conventional combustion control devices for internal combustion engines, the control specifications were only to retard the ignition timing to avoid knocking. There were some problems.

すなわち、堆積物(デポジット)等によるプレイグニシ
ョン(表面点火)やそれによって誘発される異常ノンキ
ングが発生する場合には、点火時期の遅角のみでは上記
現象が適切に抑制されず、そのためプラグの溶損やピス
トンの焼付き等のエンジン破損を誘発するおそれがあり
、エンジンの保護という面で改善が望ましい。
In other words, if preignition (surface ignition) due to deposits or abnormal non-king caused by it occurs, retarding the ignition timing alone will not adequately suppress the above phenomenon, and therefore the plug will melt. This may lead to engine damage such as damage or seizure of the piston, so improvements are desirable in terms of engine protection.

(発明の目的) そこで本発明は、シリンダ内圧センサの信号からプレイ
グニションや異常ノンキングの発生を検出し、それが発
生すると当該気筒への燃料供給をカントすることにより
、点火時期の遅角のみでは抑制の困難なプレイグニショ
ンや異常ノッキングを適切に回避して、エンジンを保護
することを目的としている。
(Purpose of the Invention) Therefore, the present invention detects the occurrence of pre-ignition or abnormal non-king from the signal of the cylinder internal pressure sensor, and when it occurs, cants the fuel supply to the relevant cylinder. The purpose is to protect the engine by appropriately avoiding pre-ignition and abnormal knocking, which are difficult to suppress.

(問題点を解決するための手段) 本発明による内燃機関の燃焼制御装置は上記目的達成の
ため、その基本概念図を第1図に示すように、エンジン
の燃焼圧力を検出する圧力検出手段aと、エンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段すと、圧力検出手段
aの出力に基づいてエンジンの燃焼が異常であるか否か
を判別する異常判別手段Cと、運転状態に基づき燃焼供
給量を演算して供給信号を出力するとともに、エンジン
の燃焼が異常であると判別されると、該供給信号の出力
を停止する供給量演算手19dと、前記供給信号に基づ
いてエンジンに□燃料を供給する燃料供給手段eと、を
備えている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the combustion control device for an internal combustion engine according to the present invention has pressure detection means a for detecting the combustion pressure of the engine, as shown in FIG. and an operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, an abnormality determining means C for determining whether combustion in the engine is abnormal based on the output of the pressure detecting means a, and a combustion supplying means based on the operating state. A supply amount calculation unit 19d calculates the amount and outputs a supply signal, and stops outputting the supply signal when combustion in the engine is determined to be abnormal; and a fuel supply means e for supplying.

(作 用) 本発明では、シリンダ内圧センサの出力に基づいてプレ
イグニションや異常ノンキングの発生が検出され、これ
ら異常燃焼発生時にはその気筒への燃料供給が力・7ト
される。したがって、点火時期の遅角のみでは抑制の困
難な上記現象が適切゛に回避され、エンジンの保護が図
られる。
(Function) In the present invention, the occurrence of pre-ignition or abnormal non-king is detected based on the output of the cylinder internal pressure sensor, and when such abnormal combustion occurs, the fuel supply to that cylinder is reduced. Therefore, the above phenomenon, which is difficult to suppress only by retarding the ignition timing, is appropriately avoided, and the engine is protected.

(′実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。('Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第2〜4図は本発明の第1実施例を示す図である。2 to 4 are diagrams showing a first embodiment of the present invention.

まず、構成を説明する。第2図において、la〜1dは
シリンダ内圧センサ(圧力検出手段)であり、シリンダ
内圧センサ1a〜1dは4気筒エンジンにおける各気筒
内のシリフタ1内圧を圧電素子によって電荷に゛変換し
、電荷゛信号S、〜S4を出力する。シリンダ内圧セン
サ1axldの一例として第1気筒のものを具体的に示
すと、第3図ta)〜(C1のように表される。
First, the configuration will be explained. In FIG. 2, reference numerals la to 1d are cylinder internal pressure sensors (pressure detection means), and the cylinder internal pressure sensors 1a to 1d convert the internal pressure of the cylinder 1 in each cylinder of a four-cylinder engine into an electric charge using a piezoelectric element. Output signals S, ~S4. As an example of the cylinder internal pressure sensor 1axld, the one in the first cylinder is specifically shown as shown in FIG. 3 (ta) to (C1).

第3図ia)において、2はエンジンのシリンダヘッド
を示し、シリンダヘッド2に形成された点火栓ネジ孔3
には点火栓4が螺合される。点火栓4と取付座面5との
間には座金としてのシリンダ内圧センサlaが挟み込ま
れて共線めされる。シリンダ内圧センサlaは第3図(
b)、(C1に示すようにリング型の中心電極6を中心
にしてその両面に2枚のピエゾ圧電素子7と、さらにそ
の外側に上面電極8と下面電極9を順序積層して構成さ
れ、これらの内外周は絶縁性のモールド部材10で一体
に固定される。ま□た、中心電極6からはリード線11
がモールド部材lOを通して取り出される。
In Fig. 3 ia), 2 indicates the cylinder head of the engine, and the ignition plug screw hole 3 formed in the cylinder head 2
A spark plug 4 is screwed into the ignition plug 4 . A cylinder internal pressure sensor la serving as a washer is sandwiched between the ignition plug 4 and the mounting seat surface 5 so that they are collinear. The cylinder internal pressure sensor la is shown in Figure 3 (
b), (As shown in C1, two piezoelectric elements 7 are placed on both sides of a ring-shaped center electrode 6, and an upper electrode 8 and a lower electrode 9 are laminated in order on the outside thereof, as shown in C1, These inner and outer circumferences are fixed together with an insulating mold member 10. Also, a lead wire 11 is connected from the center electrode 6.
is removed through the mold member IO.

このようなシリンダ内圧センサ1aは点火栓4の座金と
して締付られているため、ソリンダ内の燃焼圧力が点火
栓4に作用すると、その締付力が増減変化して圧電素子
7の発生電荷が変化し、シリンダ内圧に応ピた電圧値を
有するアナログ信号Slを出力する。したがって、エン
ジンの燃焼圧力を電気的信号として利用し易い形で取り
だすことができる。
Since the cylinder internal pressure sensor 1a is tightened as a washer for the ignition plug 4, when the combustion pressure in the cylinder acts on the ignition plug 4, the tightening force increases or decreases, and the electric charge generated by the piezoelectric element 7 increases. outputs an analog signal Sl having a voltage value corresponding to the cylinder internal pressure. Therefore, the combustion pressure of the engine can be extracted in a form that is easy to use as an electrical signal.

再び第2図において、シリンダ内圧センサ1a〜ldの
出力S1〜S4はノック振動抽出手段20に入力されて
おり、ノック振動抽出手段20はマルチプレクサ(MP
X)21、切換信号発生器22、入力アンプ23および
バンドパスフィルタ(B P F)24により構成され
る。信号S、〜S4はマルチプレクサ21に入力されて
おり、マルチプレクサ21にはさらに所定のタイミング
で切換信号発生器22から切換信号Scが入力される。
Again in FIG. 2, the outputs S1 to S4 of the cylinder internal pressure sensors 1a to ld are input to the knock vibration extraction means 20, and the knock vibration extraction means 20 is connected to a multiplexer (MP
X) 21, a switching signal generator 22, an input amplifier 23, and a bandpass filter (BPF) 24. The signals S, -S4 are input to the multiplexer 21, and the switching signal Sc is further input from the switching signal generator 22 to the multiplexer 21 at a predetermined timing.

切換信号発生器22にはクランク角センサ25の出力信
号が入力されており、クランク角センサ25はエンジン
のクランク角を検出し720°、180°、2°毎にそ
れぞれ信号Ct、Ca、C,を出力する。なお、720
°信号Ciは第1気筒の圧縮上死点前90’のタイミン
グで出力され、180°信号Caも各気筒の圧縮上死点
前90°のタイミングで出力される。
The output signal of the crank angle sensor 25 is input to the switching signal generator 22, and the crank angle sensor 25 detects the crank angle of the engine and generates signals Ct, Ca, C, and C at every 720°, 180°, and 2°, respectively. Output. In addition, 720
The degree signal Ci is output at a timing of 90' before the compression top dead center of the first cylinder, and the 180 degree signal Ca is also output at a timing of 90 degrees before the compression top dead center of each cylinder.

切換信号発生器22は180°信号Caの出力タイミン
グに同期して前記切換信号Scを発生させており、マル
チプレクサ21はこの切換信号Scが入力される毎にシ
リンダ内圧センサ1 a −1dの出力をS+ −33
−34−3tの順に切換えて入力アンプ23に出力する
。入力アンプ23はこれらの信号を増幅し信号S、とし
てバンドパスフィルタ(BPF)24に出力し、バンド
パスフィルタ24は信号S5のうちノック振動に対応す
る周波数帯の信号S6のみを通過させてノック判別手段
26に出力する。
The switching signal generator 22 generates the switching signal Sc in synchronization with the output timing of the 180° signal Ca, and the multiplexer 21 changes the output of the cylinder internal pressure sensors 1 a - 1 d every time this switching signal Sc is input. S+ -33
-34-3t and output to the input amplifier 23. The input amplifier 23 amplifies these signals and outputs them as a signal S to a band-pass filter (BPF) 24, and the band-pass filter 24 passes only the signal S6 in the frequency band corresponding to the knock vibration out of the signal S5. It is output to the determining means 26.

ノック判別手段26はノッキング測定回路27および判
定回路28により構成されており、ノッキング測定回路
27には信号S6の他、さらにタイミング回路29から
セット信号Ssおよびリセット信号Srが入力される。
The knock determining means 26 is composed of a knocking measuring circuit 27 and a determining circuit 28, and the knocking measuring circuit 27 receives a set signal Ss and a reset signal Sr from a timing circuit 29 in addition to the signal S6.

タイミング回路29はクランク角セット25からの信号
CI XCa % Czに基づいて次の第1表に示すタ
イミングで単一の(H)パルスとなるセット信号Ssお
よびリセット信号Srを出力する。
Based on the signal CI XCa % Cz from the crank angle set 25, the timing circuit 29 outputs a set signal Ss and a reset signal Sr that are a single (H) pulse at the timing shown in Table 1 below.

(本頁、以下余白) 第1表 第1表において、BTDCは圧縮上死点前、ATDCは
圧縮上死点後を表す。上記クランク角センサ25および
タイミング回路29は爆発行程にある気筒毎にノッキン
グ検出期間を設定する期間設定手段30を構成している
(This page, blank spaces below) Table 1 In Table 1, BTDC represents the time before compression top dead center, and ATDC represents the time after compression top dead center. The crank angle sensor 25 and the timing circuit 29 constitute a period setting means 30 that sets a knocking detection period for each cylinder in the explosion stroke.

ノッキング検出回路27はセット信号Ssが入力される
とバンドパスフィルタ24の出力信号S、を積分し、リ
セット信号Srが入力されると該積分処理を停止する。
The knocking detection circuit 27 integrates the output signal S of the bandpass filter 24 when the set signal Ss is input, and stops the integration process when the reset signal Sr is input.

この積分処理は信号Ss、3rの出力が圧縮上死点前(
TDC)の前後を挟んで上記ノッキング検出期間として
繰り返されることから、毎回の圧縮上死点の前の積分出
力Nと後の積分出力Sとに分けられ、ノッキング測定回
路27はこれらの積分出力S、Nを判定回路28に出力
する。判定回路28は積分出力Sと積分出力Nとの比S
/Nを演算し、この比S/Nの値が所定値SL、より大
きいとき、正規ノックであると判定してノック信号’S
nを点火時期演算回路31に出力する。
This integration processing is performed so that the output of signals Ss and 3r is before compression top dead center (
Since the knocking detection period is repeated before and after TDC), it is divided into an integral output N before and after the compression top dead center each time, and an integral output S after the compression top dead center, and the knocking measurement circuit 27 uses these integral outputs S. , N to the determination circuit 28. The determination circuit 28 determines the ratio S between the integral output S and the integral output N.
/N, and when the value of this ratio S/N is larger than a predetermined value SL, it is determined that it is a regular knock and the knock signal 'S
n is output to the ignition timing calculation circuit 31.

また、S/Nの値が所定値SL!  (但し、SL。Also, the S/N value is a predetermined value SL! (However, SL.

<St、*に設定)より大きいとき、異常ノックと判定
して異常燃焼判定信号S1゜を後述する燃料カット制御
回路35に出力する。
<St, set to *), it is determined that there is an abnormal knock and an abnormal combustion determination signal S1° is output to a fuel cut control circuit 35, which will be described later.

上記において、ノック振動抽出手段20およびノック判
別手段26は全体として異常判別手段37を構成する。
In the above, the knock vibration extracting means 20 and the knock determining means 26 constitute an abnormality determining means 37 as a whole.

点火時期演算回路31には、さらにクランク角センサ2
5および負荷センサ32で構成される運転状態検出手段
40からの信号が入力される。負荷センサ32は、例え
ばエアフローメータか、らなリエンジン負荷に対応する
吸入空気量Qaを検出している。
The ignition timing calculation circuit 31 further includes a crank angle sensor 2.
A signal from an operating state detecting means 40 composed of a load sensor 5 and a load sensor 32 is input. The load sensor 32 detects an intake air amount Qa corresponding to a re-engine load using, for example, an air flow meter.

点火時期演算回路31はクランク角センサ25の出力に
基づいてエンジン回転数Nを算出するとともに、NとQ
aから基本点火時期を演算しこれをノック信号Snの有
無に対応して補正して最終点火時期を決定する。例えば
、ノック信号Snが入力されるとノンキングを抑制する
ように基本点火時期を遅角側に補正する。点火時期演算
回路31の出力は点火手段33に入力されており、点火
手段33は最終点火時期に対応するタイミングで高電圧
を発生させて混合気に点火する。
The ignition timing calculation circuit 31 calculates the engine speed N based on the output of the crank angle sensor 25, and also calculates the engine speed N and Q.
The basic ignition timing is calculated from a, and this is corrected depending on the presence or absence of the knock signal Sn to determine the final ignition timing. For example, when the knock signal Sn is input, the basic ignition timing is corrected to the retarded side so as to suppress non-king. The output of the ignition timing calculation circuit 31 is input to the ignition means 33, and the ignition means 33 generates a high voltage at a timing corresponding to the final ignition timing to ignite the air-fuel mixture.

一方、34は噴射時間演算回路であり、クランク角セン
サ25の出力に基づいてエンジン回転数Nを算出すると
ともに、このNと負荷センサ32の検出出力Qaとから
噴射時間Tp (Tp=に−Qa/N)を算出し、この
演算値’rpに対応する噴射パルスを有する供給信号3
i1〜Si4を燃料力・ノド制御回路35を介して各気
筒のインジェクタ(燃料供給手段)36a〜36dに出
力する。
On the other hand, 34 is an injection time calculation circuit, which calculates the engine rotation speed N based on the output of the crank angle sensor 25, and from this N and the detection output Qa of the load sensor 32, the injection time Tp (Tp=-Qa /N) and supply signal 3 having an injection pulse corresponding to this calculated value 'rp.
i1 to Si4 are output to the injectors (fuel supply means) 36a to 36d of each cylinder via the fuel power/nodule control circuit 35.

燃料カット制御回路35にはさらに異常判別手段37か
らの異常燃焼判定信号S、、。が入力されるようになっ
ており(すなわち、異常燃焼時のみ入力される)、異常
燃焼判定信号S□。が入力されると、対応する気筒への
燃料の供給をカットするように上記供給信号Si、〜S
t、のうち該当するインジェクタ36a〜36dへの出
力を停止させる。インジェクタ36a〜36dは噴射時
間演算回路34からの供給信号St、〜S14に基づい
てエンジンに燃料を供給する。
The fuel cut control circuit 35 further receives an abnormal combustion determination signal S, . . . from the abnormality determination means 37. is inputted (that is, inputted only at the time of abnormal combustion), and the abnormal combustion determination signal S□. is input, the supply signals Si, ~S are set so as to cut the supply of fuel to the corresponding cylinder.
t, the output to the corresponding injector 36a to 36d is stopped. The injectors 36a to 36d supply fuel to the engine based on supply signals St, to S14 from the injection time calculation circuit 34.

上記において噴射時間演算回路34および燃料カット制
御回路35は供給量演算手段38を構成する。
In the above, the injection time calculation circuit 34 and the fuel cut control circuit 35 constitute a supply amount calculation means 38.

また、異常判別手段37および供給量演算手段38はマ
イクロコンピュータおよびI10ポート等から成るいわ
ゆるコントロールユニットにより構成されている。
Further, the abnormality determining means 37 and the supply amount calculating means 38 are constituted by a so-called control unit consisting of a microcomputer, an I10 port, and the like.

次に、第4図に示すタイミングチャートを参照して作用
を説明する。
Next, the operation will be explained with reference to the timing chart shown in FIG.

4つの気筒は第4図ta)に示すクランク角に対応して
4サイクルの行程を繰り返しており、クランク角センサ
25は同図(b)、(e)、(d)に示す信号Ci、C
a、C,を出力している。いま、第1気筒に着目すると
、この第1気筒に装着された筒内圧センサ1aは第4図
(141に示すように変化する信号S。
The four cylinders repeat four cycles corresponding to the crank angles shown in FIG. 4 (ta), and the crank angle sensor 25 receives signals Ci and C shown in FIG.
A, C, are output. Now, focusing on the first cylinder, the cylinder pressure sensor 1a installed in the first cylinder produces a signal S that changes as shown in FIG. 4 (141).

を出力しており、この信号Slには爆発行程における正
規ノックnkの他にメカノイズである吸気弁着座振動に
よるノイズ1.、+(以下、吸閉ノイズという)および
排気弁着座振動によるノイズe1(以下、排閉ノイズと
いう)が重畳している。このような信号の変化は他の第
2気筒〜第4気筒についても同様であり、第4図(f)
〜(h)にそれぞれ信号82〜S、として示される。こ
れは、高回転域では吸・排気弁の着座による振動が大き
くなってシリンダ内圧センサlaによっても振動を検出
するからである。
In addition to the normal knock nk during the explosion stroke, this signal SL includes noise 1. due to intake valve seating vibration, which is mechanical noise. , + (hereinafter referred to as suction/closing noise) and noise e1 due to exhaust valve seating vibration (hereinafter referred to as exhaust/close noise) are superimposed. Such signal changes are the same for the other 2nd to 4th cylinders, as shown in Figure 4(f).
-(h) as signals 82-S, respectively. This is because in a high rotation range, vibrations due to the seating of the intake and exhaust valves become large, and the vibrations are also detected by the cylinder internal pressure sensor la.

各気筒は第1−第3−第4→第2気筒の順に爆発を繰り
返しており、特に第2、第3気筒のシリンダ内圧センサ
1b、ICはその両側に挟まれるように隣接する第1、
第4気筒の吸・排気弁の着座振動の影響を大きく受ける
。このため、信号S2、S、には爆発行程中であっても
隣接気筒め吸・排気ノイズe□、11が重畳しやすい。
Each cylinder repeatedly explodes in the order of 1st - 3rd - 4th -> 2nd cylinder, and in particular, the cylinder internal pressure sensor 1b and IC of the 2nd and 3rd cylinder are sandwiched between the adjacent 1st and 3rd cylinders on both sides.
It is greatly affected by the seating vibration of the intake and exhaust valves of the 4th cylinder. Therefore, adjacent cylinder intake/exhaust noise e□, 11 is likely to be superimposed on the signals S2, S even during the explosion stroke.

この吸・排気弁ノイズe0、五〇は正規ノックnkに無
関係に発生するためこれを適切に判別して正規ノックn
、のみを判断する必要がある。     ・信号S、 
、S、は第4図+ilに示す切換信号Scに同・即して
マルチプレクサ21により順次爆発行程毎に切換えられ
入力アンプ23から同図(1)に示す信号S5として出
力される。さらに、この信号S。
This intake/exhaust valve noise e0, 50 occurs regardless of the regular knock nk, so this should be properly determined and the regular knock n
, only need to be determined.・Signal S,
, S, are sequentially switched for each explosion stroke by the multiplexer 21 in accordance with the switching signal Sc shown in FIG. Furthermore, this signal S.

はバンドパスフィルタ24により第4図(ト))に示す
ように所定のノンキング振動に対応する周波数帯域□の
部分のみを有する信号S、として出力される。
is output by the bandpass filter 24 as a signal S having only a portion of the frequency band □ corresponding to a predetermined non-king vibration, as shown in FIG. 4(G).

信号S、はノン・キング測定回路27により気筒毎に設
定されたノッキング検出期間の間のみ積分されるが、こ
のノッキング検出期間は第4図−)、(nlに示す信号
SS、Srによって決定される。信号Ss、Srの出力
タイミングは第1表に示したように、第1、第4気筒は
圧縮上死点を挟んでその前後90°、第2.3気筒はそ
れより短く圧縮上死点を挟んでその前後45°となる。
The signal S is integrated by the non-king measuring circuit 27 only during the knocking detection period set for each cylinder, but this knocking detection period is determined by the signals SS and Sr shown in FIG. As shown in Table 1, the output timing of the signals Ss and Sr is 90 degrees before and after compression top dead center for the first and fourth cylinders, and shorter than that for the second and third cylinders. It is 45 degrees before and after the point.

したがって、1気筒当りTDCを境に信号S6が2回積
分されることとなり、この積分出力S、Nは第4図(1
)に示される。
Therefore, the signal S6 is integrated twice with TDC as the boundary per cylinder, and the integrated outputs S and N are as shown in Fig. 4 (1).
) is shown.

ここで、信号S1の振動成分はノッキング振動に近似す
る部分nkslnl等が信号S、に現れそいるが、第1
気筒の吸閉ノイズ10は第2気筒のノンキング検出期間
がTDC前後45°であるため、信号S2に重畳して信
号S6に現れていても積分出力には現れない。
Here, in the vibration component of the signal S1, a part nkslnl etc. that approximates a knocking vibration is likely to appear in the signal S, but the first
The cylinder intake/closing noise 10 does not appear in the integral output even if it appears in the signal S6 superimposed on the signal S2 because the non-king detection period of the second cylinder is 45 degrees before and after TDC.

したがって、S/Nに基づくノック信号Snは第4図(
0)に示すようにこの吸閉ノイズi□によってはパルス
が立ち上がらず正規ノックと判定されない。一方、振動
nhについては信号s6に現れるとともに第1気筒のノ
ッキング検出期間であるTDC前後90°の区間に属し
ているため積分出力SがNよりも大きな値となる。これ
により、SZN比が所定値SL、以上となって第4図+
01に示すようにノック信号Snが(H)パルスを発生
させて正規ノックであると判定される。したがって、点
火時期が遅角側に補正され、ノンキングが抑制される。
Therefore, the knock signal Sn based on the S/N is as shown in FIG.
As shown in 0), this opening/closing noise i□ does not cause the pulse to rise and is not determined to be a normal knock. On the other hand, the vibration nh appears in the signal s6 and belongs to the period of 90° before and after TDC, which is the first cylinder knocking detection period, so the integral output S has a value larger than N. As a result, the SZN ratio becomes equal to or higher than the predetermined value SL, and as shown in FIG.
As shown in 01, the knock signal Sn generates an (H) pulse and is determined to be a normal knock. Therefore, the ignition timing is corrected to the retarded side, and non-king is suppressed.

このように、第1気筒の吸閉ノイズ10が第2気筒のシ
リンダ内圧センサ出力S2に重畳しても笹2気筒のノッ
キング検出期間TDC前後45°の区間に限定されるた
め、該吸閉ノイズ11を排除して、ノンキングの検出精
度を高めることができる。なお、これは第1気筒の排閉
ノイズe0についても同様であり、このノイズが上記出
力S2に重畳しても第2気筒のノンキング検出期間外と
なって確実に排除される。
In this way, even if the suction/closing noise 10 of the first cylinder is superimposed on the cylinder internal pressure sensor output S2 of the second cylinder, the knocking detection period of the second cylinder is limited to an area of 45° before and after TDC, so the suction/closing noise 11 can be eliminated to improve the detection accuracy of non-king. Note that this also applies to the exhaust/close noise e0 of the first cylinder, and even if this noise is superimposed on the output S2, it will be outside the non-king detection period of the second cylinder and will be reliably eliminated.

一方、噴射時間演算回路34でエンジン回転数Nと吸入
空気量Qaとから噴射時間’rpが演算されて、さらに
、この噴射時間Tpに対応する噴射パルスを有する供給
信号St、〜Si4がカット制御回路35を介して各気
筒のインジェクタ36a〜36dに出力される。この場
合、ノック判別手段26でS/Nの値が所定値SL!よ
り大きいとき(すなわち、異常燃焼発生時)には、燃料
カット制御回路35に異常判定信号S、。が出力される
。そして、この異常燃焼判定信号S7゜が入力されると
、供給信号Sl+”Si4のうち異常燃焼が発生してい
る(すなわち、S/Nの値が所定値SL、より大きいと
演算・判別された)気筒のインジェクタへの出力が停止
される。
On the other hand, the injection time calculation circuit 34 calculates the injection time 'rp from the engine speed N and the intake air amount Qa, and furthermore, the supply signals St, ~Si4 having injection pulses corresponding to the injection time Tp are used for cut control. It is outputted via the circuit 35 to the injectors 36a to 36d of each cylinder. In this case, the knock determination means 26 determines that the S/N value is the predetermined value SL! When it is larger than that (that is, when abnormal combustion occurs), the abnormality determination signal S is sent to the fuel cut control circuit 35. is output. Then, when this abnormal combustion determination signal S7° is input, abnormal combustion has occurred in the supply signal Sl+"Si4 (that is, it is calculated and determined that the S/N value is larger than the predetermined value SL. ) Output to the cylinder's injector is stopped.

したがって、従来のように点火時期の遅角のみでは抑制
が困難な異常ノッキングの異常燃焼を適切に回避するこ
とができる。その結果、プラグの容積やピエゾの焼付き
等のエンジン破損を防止することができ、エンジンの保
護を図ることができる。
Therefore, it is possible to appropriately avoid abnormal combustion due to abnormal knocking, which is difficult to suppress only by retarding the ignition timing as in the past. As a result, engine damage such as plug volume or piezo seizure can be prevented, and the engine can be protected.

また、本実施例では気筒別に燃料の供給カットを行って
おり、正常気筒については供給が継続される。したがっ
て、エンジン出力の低下を防ぎつつ、よりきめ細かく燃
焼状態を制御してエンジンの保護を図ることができる。
Further, in this embodiment, the fuel supply is cut for each cylinder, and the fuel supply is continued for normal cylinders. Therefore, it is possible to protect the engine by controlling the combustion state more precisely while preventing a decrease in engine output.

第5.6図は本発明の第2実施例を示す図であり、本実
施例の説明に当たり、第1実施例と同一構成部分には同
一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 5.6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In explaining this embodiment, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

本実施例では、特にプレイグニションを検出することに
より燃焼の異常を判別している。
In this embodiment, combustion abnormality is determined by specifically detecting pre-ignition.

第5図において、la〜1dはシリンダ内圧センサであ
り、21はマルチプレクサ、22は切換信号発、生器、
23は入力アンプ、25はクランク角センサであり、こ
れらの構成および機能は第1実施例と同様である。入力
アンプ23の出力信号S、はA/D変換器39に入力さ
れており、A/D変換器39は出力信号S、をディジタ
ル信号に変換してこのディジタル変換値をプレイグニシ
ョン判定回路41に出力する。
In FIG. 5, la to 1d are cylinder internal pressure sensors, 21 is a multiplexer, 22 is a switching signal generator,
23 is an input amplifier, 25 is a crank angle sensor, and their configurations and functions are the same as in the first embodiment. The output signal S of the input amplifier 23 is input to the A/D converter 39, and the A/D converter 39 converts the output signal S into a digital signal and sends this digital conversion value to the preignition determination circuit 41. Output.

プレイグニション判定回路41はマルチプレクサ21を
経た後のシリンダ内圧を微分し、この微分値を圧縮上死
点前で所定のスライスレベルと比較する。そして、この
微分値が所定のスライスレベルより大きいとき、プレイ
グニションと判定して異常燃焼判定信号S0を燃料カッ
ト制御回路35に出力する。
The pre-ignition determination circuit 41 differentiates the cylinder internal pressure after passing through the multiplexer 21, and compares this differential value with a predetermined slice level before compression top dead center. When this differential value is larger than a predetermined slice level, it is determined that pre-ignition has occurred, and an abnormal combustion determination signal S0 is output to the fuel cut control circuit 35.

一方、噴射時間演算回路34はクランク角センサ25の
出力信号と負荷センサの検出手段Qaとから、第1実施
例と同様に噴射時間’rpを演算するとともに、この演
算値’rpに対応する噴射パルスを有する供給信号Si
1〜Si4を燃料カット制御回路35を介して各インジ
ェクタ36a〜36dに出力する。
On the other hand, the injection time calculation circuit 34 calculates the injection time 'rp from the output signal of the crank angle sensor 25 and the detection means Qa of the load sensor in the same manner as in the first embodiment, and also calculates the injection time 'rp corresponding to this calculated value 'rp. Supply signal Si with pulses
1 to Si4 are output to each injector 36a to 36d via the fuel cut control circuit 35.

燃料カット制御回路35にはさらにプレイグニション判
定回路41からの異常燃焼判定信号5fipが入力され
るようになっており(すなわち、プレイグニション発生
時のみ入力される)、異常燃焼判定信号S□が入力され
ると対応する気筒への燃料の供給をカントするように上
記供給信号St、〜S14のうち該当するインジェクタ
の出力を停止させる。
The fuel cut control circuit 35 is further configured to receive an abnormal combustion determination signal 5fip from the pre-ignition determination circuit 41 (in other words, it is input only when pre-ignition occurs), and an abnormal combustion determination signal S□. When this happens, the output of the corresponding injector among the supply signals St to S14 is stopped so as to cant the supply of fuel to the corresponding cylinder.

上記においてマルチプレクサ21、切換信号発生器22
、入力アンプ23、A/D変換器39およびプレイグニ
ション判定回路41は全体として異常判別手段47を構
成し、噴射時間演算回路34および燃料カット制御回路
は供給量演算手段48を構成する。
In the above, the multiplexer 21 and the switching signal generator 22
, input amplifier 23, A/D converter 39, and pre-ignition determination circuit 41 collectively constitute abnormality determination means 47, and injection time calculation circuit 34 and fuel cut control circuit constitute supply amount calculation means 48.

次に、第6図に示すタイミングチャートに従って作用を
説明するが、第6図(al〜(Jlは第1実施例と同様
であるので説明を省略する。第6図(幻の破線はプレイ
グニション時のシリンダ内圧を示しており、この時のシ
リンダ内圧の勾配は正常燃焼時に比して大きく、また、
シリンダ内圧最大値も圧縮上死点で発生する。
Next, the operation will be explained according to the timing chart shown in FIG. The gradient of the cylinder internal pressure at this time is larger than that during normal combustion, and
The maximum value of cylinder internal pressure also occurs at compression top dead center.

第6図Tk)の破線のようにマルチプレクサ21を経た
後のシリンダ内圧はプレイグニション判定回路41で微
分され、その微分値が圧縮上死点前で所定のスライスレ
ベルと比較される。そして、この微分値が所定のスライ
スレベルより大きいとき(すなわち、プレイグニション
発生時)、第6図(1)に示すように燃料カント制御図
!35に異常燃焼判定信号S0が出力される。この異常
燃焼判定信号S7、が入力されると、燃料カット制御回
路35により噴射時間演算回路34からの供給信号5i
l−8i4のうちプレイグニションが発生している気筒
のインジェクタ36a〜36dへの供給信号の出力が停
止される。したがって、本実施例では、特に発生の予測
が困難なプレイグニションという異常燃焼を適切に回避
することができ、第1実施例と同様にエンジンの保護を
図ることができる。
As shown by the broken line in FIG. 6 (Tk), the cylinder internal pressure after passing through the multiplexer 21 is differentiated by the pre-ignition determination circuit 41, and the differential value is compared with a predetermined slice level before compression top dead center. When this differential value is larger than a predetermined slice level (that is, when pre-ignition occurs), the fuel cant control diagram is as shown in FIG. 6 (1). 35, an abnormal combustion determination signal S0 is output. When this abnormal combustion determination signal S7 is input, the fuel cut control circuit 35 outputs the supply signal 5i from the injection time calculation circuit 34.
The output of the supply signal to the injectors 36a to 36d of the cylinder in which pre-ignition is occurring among l-8i4 is stopped. Therefore, in this embodiment, abnormal combustion called pre-ignition, which is particularly difficult to predict, can be appropriately avoided, and the engine can be protected as in the first embodiment.

(効 果) 本発明によれば、異常ノッキングやプレイグニション等
の異常燃焼が発生したとき、当該気筒への燃料供給をカ
ットしているので、異常燃焼を適切に回避してプラグの
溶損やピストンの焼付き等のエンジン破損を防止するこ
とができ、エンジンの保護を図ることができる。
(Effects) According to the present invention, when abnormal combustion such as abnormal knocking or pre-ignition occurs, the fuel supply to the relevant cylinder is cut, so abnormal combustion can be appropriately avoided and the plug can be prevented from melting. Engine damage such as piston seizure can be prevented, and the engine can be protected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の基本概念図、第2〜4図は本発明の第
1実施例を示す図であり、第2図はその全体構成図、第
3図(a)はそ□のシリンダ内圧センサの取付状態を示
す図、第3図(blはそのシリンダ内圧センサの断面図
、第3図(C1はそのシリンダ内圧センサの平面図、第
4図はその作用を説明するためのタイミングチャート、
第5.6図は本発明の第2実施例を示す図であり、第5
図はその全体の構成図、第6図はその作用を説明するた
めのタイミングチャートである。 1a〜1d・・・・・・シリンダ内圧センサ(圧力検出
手段)、 36a〜36d・・・・・・インジェクタ(燃料供給手
段)、37.47・・・・・・異常判別手段、38.4
8・・・・・・供給量演算手段、40・・・・・・運転
状態検出手段。 第1図 [ 屋
Fig. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, Figs. 2 to 4 are diagrams showing a first embodiment of the invention, Fig. 2 is an overall configuration diagram thereof, and Fig. 3 (a) is a cylinder of the □. Figure 3 (bl is a cross-sectional view of the cylinder internal pressure sensor, Figure 3 (C1 is a plan view of the cylinder internal pressure sensor, and Figure 4 is a timing chart for explaining its operation) showing the installed state of the internal pressure sensor. ,
FIG. 5.6 is a diagram showing the second embodiment of the present invention, and the fifth embodiment is a diagram showing the second embodiment of the present invention.
The figure is an overall configuration diagram, and FIG. 6 is a timing chart for explaining its operation. 1a to 1d... Cylinder internal pressure sensor (pressure detection means), 36a to 36d... Injector (fuel supply means), 37.47... Abnormality determination means, 38.4
8...Supply amount calculation means, 40...Operating state detection means. Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)a)エンジンの燃焼圧力を検出する圧力検出手段
と、 b)エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
、 c)圧力検出手段の出力に基づいてエンジンの燃焼が異
常であるか否かを判別する異常判別手段と、 d)運転状態に基づき燃焼供給量を演算して供給信号を
出力するとともに、エンジンの燃焼が異常であると判別
されると、該供給信号の出力を停止する供給量演算手段
と、 e)前記供給信号に基づいてエンジンに燃料を供給する
燃料供給手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
(1) a) Pressure detection means for detecting the combustion pressure of the engine; b) Operating state detection means for detecting the operating state of the engine; and c) Based on the output of the pressure detection means, whether or not combustion of the engine is abnormal. d) Calculates the combustion supply amount based on the operating state and outputs a supply signal, and stops outputting the supply signal when it is determined that combustion in the engine is abnormal; A combustion control device for an internal combustion engine, comprising: a supply amount calculating means for supplying fuel to the engine based on the supply signal; and e) a fuel supply means for supplying fuel to the engine based on the supply signal.
(2)前記異常判別手段が、所定レベル以上のノッキン
グまたはプレイグニションの検出により燃焼の異常を判
別することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の内
燃機関の燃焼制御装置。
(2) The combustion control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the abnormality determining means determines the combustion abnormality by detecting knocking or pre-ignition at a predetermined level or higher.
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