JPH04224260A - 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
JPH04224260A
JPH04224260A JP2406994A JP40699490A JPH04224260A JP H04224260 A JPH04224260 A JP H04224260A JP 2406994 A JP2406994 A JP 2406994A JP 40699490 A JP40699490 A JP 40699490A JP H04224260 A JPH04224260 A JP H04224260A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
knock
amplification factor
combustion engine
internal combustion
state detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2406994A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Hirata
喜彦 平田
Koji Sakakibara
榊原 浩二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP2406994A priority Critical patent/JPH04224260A/ja
Priority to EP91121853A priority patent/EP0494423B1/en
Priority to DE69102262T priority patent/DE69102262T2/de
Priority to US07/812,109 priority patent/US5339245A/en
Publication of JPH04224260A publication Critical patent/JPH04224260A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
    • 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
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01L23/225—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 circuit arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/08—Testing internal-combustion engines by monitoring pressure in cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/281—Interface circuits between sensors and control unit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃焼状態を検
出する内燃機関の燃焼状態検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の燃焼状態を検出する装置の1
つである内燃機関のノックを検出するノック検出装置の
場合、ノック検出処理は内燃機関に配設されたノックセ
ンサからの信号をA/D変換器によってディジタルデー
タに変換し、このディジタルデータをマイクロコンピュ
ータで処理して、内燃機関のノックの発生を検出するこ
とが知られている。
【0003】この場合、ノックセンサからの出力信号を
精度良くマイクロコンピュータに伝達するためには、A
/D変換器にオーバーフローしない範囲内でできるだけ
大きな信号を入力する必要がある。しかしながら、ノッ
クセンサからの出力信号のレベルは、このノックセンサ
の配設されている内燃機関の回転速度に大きく影響され
、例えば内燃機関の回転速度の低い状態ではノックセン
サからの出力信号レベルが極めて小さく、その逆に内燃
機関の回転速度が上昇した際には出力信号レベルが極め
て大きくなるという性質を有する。そこで、ノック検出
装置はこの出力信号を増幅または減衰させる複数の増幅
率を備えた増幅器を設けている。
【0004】従来、この増幅器における増幅率の切り換
え制御は、前回のノック判定区間内でのノックセンサか
らの出力信号の最大値(ノック強度値)に基づいて行わ
れていた(例えば、特開昭64ー45967号公報)。 また、内燃機関の燃焼状態を検出するものとしてその他
に、筒内圧センサを用いて内燃機関の気筒内圧力を検出
し、その筒内圧センサ信号を増幅回路を介して、A/D
変換し、マイクロコンピュータに入力して失火発生を検
出することが知られている(特開昭60ー45750号
公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ノック検出装置において、例えば内燃機関の回転速度が
一定状態であるような同一運転条件下でも、ノックセン
サ信号の出力は点火サイクル毎に大きく異なり、これに
従ってノック強度値も不規則に変化する。特に、ノック
発生時のノックセンサ信号出力はノックが発生していな
い時より16倍程度も出力が大きくなり、また同一ノッ
ク判定区間内においても不規則にノックセンサ信号の出
力は大きく変化する。
【0006】このため、従来の増幅率の切り換え制御装
置においてもオーバーフロー防止のために増幅率を低め
に設定する必要があり、効果的なノック検出をすること
ができなかった。また、内燃機関の気筒内圧力から失火
検出する装置においても、筒内圧センサの信号をA/D
変換器に入力する際、A/D変換器のオーバーフロー防
止のために筒内圧センサの信号の増幅率を低めに設定し
ており、精度上効果的に失火検出ができなかった。
【0007】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、A/D変換器にオーバーフローしな
い範囲内でできるだけ大きな信号を入力することが可能
な増幅率切換え装置を備えた内燃機関の燃焼状態検出装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による内燃機関の燃焼状態検出装置は図1に示
す如く、内燃機関の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手
段と、前記燃焼状態検出手段で検出された燃焼信号を増
幅または減衰させる複数の増幅率をもつ増幅手段と、前
記燃焼状態検出手段の検出結果に基づいて、前記増幅手
段の増幅率を1つの燃焼区間内で複数回切換え可能な増
幅率切換え手段と、前記増幅手段の出力により内燃機関
の燃焼状態を判別する燃焼状態判別手段とを備えるとい
う技術的手段を採用する。
【0009】
【作用】本発明によれば、内燃機関の燃焼状態を検出し
、その検出結果に基づいて増幅手段の増幅率を1つの燃
焼区間内で複数回切換える。
【0010】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。図2は本実施例の装置の構成を示す全体
構成図である。図2において、1は図示しない内燃機関
のシリンダブロックに配設され、内燃機関のノックによ
る振動を検出し、燃焼状態検出手段をなすノックセンサ
であり、2はノックセンサ1の検出信号のうちノイズ成
分を除去して、ノック発生時に生じるノック特有の周波
数成分の信号のみを抽出するフィルタである。
【0011】3はフィルタ2で抽出された信号を増幅す
る増幅手段をなす増幅回路であり、増幅回路3は第1の
増幅器3aおよび第2の増幅器3bによって構成されも
ので、第1の増幅器3aのみで増幅された第1のノック
信号、第1および第2の増幅器3a、3bで共に増幅さ
れた第2のノック信号が得られるようになっている。な
お、本実施例においては、上記第2のノック信号が得ら
れる回路の増幅率が、第1のノック信号を得る第1の増
幅器3aの増幅率の4倍となるように設定されている。 そして、増幅回路3で得られた第1および第2のノック
信号は、それぞれ後述するノック検出用マイクロコンピ
ュータ4のA/D変換器の入力ポートYG1およびYG
4に入力される。
【0012】4は増幅率切換え手段および燃焼状態判別
手段をなすノック検出用マイクロコンピュータ(以下、
ノック用ECUという)であり、上記の入力ポートYG
1およびYG4で入力したノック信号をアナログ信号か
らディジタル信号に変換するA/D変換器4a、A/D
変換器4aの出力信号に基づいてノック判定するための
演算処理を行うCPU4b、制御プログラムおよび演算
に必要な制御定数を記憶しておくための読み出し専用の
記憶ユニットROM4c、CPU4b動作中に演算デー
タを一時記憶するための一時記憶ユニットRAM4dを
有する。
【0013】5はクランク角センサ、圧力センサ、水温
センサ等の内燃機関状態および車両状態を検出する各種
センサであり、6は上記ノック用ECU4からのノック
判定信号および各種センサ5の検出信号に基づいて、燃
料噴射量と点火時期を制御するための演算処理を行う内
燃機関制御用マイクロコンピュータ(以下、内燃機関用
ECUという)である。
【0014】7は内燃機関用ECU6からの信号に基づ
き最適な点火タイミングで高電圧を発生させ、図示しな
い内燃機関の点火プラグに高電圧を供給する点火装置で
あり、8は同じく内燃機関用ECU6からの信号に基づ
き最適な燃料噴射量で内燃機関に燃料を供給するインジ
ェクタである。なお、本実施例では増幅回路3において
上記第2のノック信号が得られる回路の増幅率が、第1
のノック信号を得る増幅率の4倍となるように増幅器3
bの増幅率を設定したが、特に4倍である必要はない。
【0015】また、本実施例では2段階に増幅率を切換
え可能な増幅回路3を設定したが、もちろん3段階以上
の複数階切換え可能な増幅回路でもよい。図3は外部割
込みルーチンを示すもので、例えば内燃機関のBTDC
(上死点前)10℃Aでこの割込みタイミングが設定さ
れ、この割込みルーチンはステップN00からスタート
する。
【0016】ステップN10で前回の割込みから今回の
割込みまでの時間から内燃機関の回転数を算出し、ステ
ップN20ではステップN10で算出された回転数情報
に基づいて適切なノック判定区間、例えばBTDC10
℃A〜90℃Aが算出され、ステップN30でステップ
N20で算出したノック判定区間の開始時刻にタイマー
割込みがかかるようにタイマーをセットする。
【0017】ステップN40では気筒カウントがノック
判定の対象となる気筒にセットされるための処理を実行
してステップN50に進み、、ステップN50で後述す
るメインルーチンにリターンする。図4はタイマー割込
みルーチンを示し、図3のルーチンで設定された割込み
時間に対応してステップT00からスタートして、図3
のルーチンで設定されたノック判定区間内で繰り返し実
行される(例えば、ノック信号波形が−側から+側に移
行してから4分の1波長経過した時点毎)。
【0018】ステップT10でA/D変換器4aのポー
トがセットされ、ステップT20では増幅回路3の初期
増幅率を設定する。なお、ステップT20での初期増幅
率の設定方法は後で詳細に説明する。ステップT30で
はノック強度値Vが検出される。このノック強度値Vと
は、例えば図5に示すようなノックセンサ信号の極大値
Vadj (j=1、2、・・・n)とその中の最大値
Vpeakである。
【0019】ステップT40ではノックが発生したか否
かを判定する。ここでは、例えば図示しないルーチンに
よってノックセンサ信号の極大値Vadとノック判定値
Vref とを比較し、Vad≧Vrefとなった数C
PLSをカウントして、CPLSが所定値以上の時、ノ
ック有りと判定されるものである。ステップT50では
ステップT30で検出したVadの1回目のなまし処理
と増幅回路3の増幅率の切換え処理を実行する。なお、
ステップT50の処理については後で詳細に説明する。
【0020】ステップT60ではノック判定区間が終了
したか否かを判別して、ノック判定区間が終了していな
ければステップT30に戻り、ノック判定区間が終了し
たと判断されたならばステップT70に進み、ステップ
T70ではノック判定結果を内燃機関用ECU6に入力
する。ステップT80で2回目のVadのなまし処理を
次式に基づいて実行する。
【0021】
【数1】 Vmean=Vmeanj−1 +(Vmad −Vm
eanj−1 )/4なお、Vmad は後述する1回
目のなまし処理によって算出される値である。次のステ
ップT90ではノック状態の検出処理が行われ、ステッ
プT100でメインルーチンにリターンする。なお、ス
テップT90ではノック判定レベルを更新するための処
理であるが、この処理方法は特開昭64ー45967号
公報に詳しく述べており、また本発明の主旨とは関係が
うすいのでここでの説明は省略する。
【0022】図6は図4のステップT20の処理を詳細
に示したもので、今回のノック検出区間のノックセンサ
信号の初期増幅率を設定するルーチンであり、ステップ
T200からスタートされる。ステップT210ではR
AM4dから今回の制御対象となる気筒の前回のノック
判定区間での最終的な2回目のなまし値Vmeanを読
み込み、ステップT220ではこのVmeanと増幅率
を切換えるための基準レベルとなる所定値VG4 とを
比較して、Vmeanが所定値VG4 以上であると判
定されたならばステップT230に進み、Vmeanが
所定値VG4 以上でないと判定されたならステップT
250に進む。
【0023】ステップT230ではA/D変換器4aの
入力ポートをYG1側にセットして、ステップT240
では入力ポートのYG1側にセットしたことを示す気筒
別のA/DフラグXG1を1としてステップT270に
進み本ルーチンを終了する。一方、ステップT250で
はA/D変換器4aの入力ポートをYG4側にセットし
て、ステップT260では気筒別のA/DフラグXG1
を0としてステップT270に進み本ルーチンを終了す
る。
【0024】図7は図4のステップT50の処理を示し
たもので、本発明に関係する処理の主要部をなし、ステ
ップT500からスタートする。ステップT510では
図6に示した処理によってセットされたXG1フラグを
検出して、増幅率が1倍であるか否か(A/Dポートが
YG1にセットされているか)を判別するものであり、
XG1フラグが1であるなら増幅率が1倍であると判断
されてステップT520に進み、XG1フラグが0であ
るなら増幅率が4倍であると判断されてステップT56
0に進む。
【0025】ステップT520では次式を用いて1回目
のなまし処理を行う。
【0026】
【数2】 Vmadj=Vmadj−1+(Vad×4−Vmad
j)/16なお、ステップT520ではノックセンサ信
号を増幅する増幅率が1倍であるため、上記した式にお
いてノック強度値Vadを4倍してから平均化処理を実
行する。
【0027】次のステップT530ではノック強度値V
adと所定値VG1 と比較して、ノック強度値Vad
が所定値VG1 以下であるならステップT540に進
み、ステップT540でA/D変換器4aの入力ポート
をYG4側にセットし、ステップT550に進んでXG
1フラグを0にセットしてステップT600に進み終了
する。一方、ノック強度値Vadが所定値VG1 以下
でないならそのままステップT600に進み終了する。
【0028】また、ステップT510でXG1フラグが
1でないと判断されるとステップT560に進み、ステ
ップT560においても次式を用いて2回目の平均化処
理が行われる。
【0029】
【数3】 Vmadj=Vmadj−1+(Vad−Vmadj)
/16次のステップT570ではノック強度値Vadと
VG1 と同様に増幅率を切換えるための基準レベルと
なる所定値VG4 と比較して、ノック強度値Vadが
所定値VG4 以上であるならステップT580に進み
、ステップT580でA/D変換器4aの入力ポートを
YG1側にセットし、ステップT590に進んでXG1
フラグを0にセットしてステップT600に進み終了す
る。一方、ノック強度値Vadが所定値VG4 以上で
ないならそのままステップT600に進み終了する。
【0030】なお、本実施例ではA/DポートがYG4
の時、つまり増幅回路3の増幅率が4倍の時を基準とし
たため、ステップT520でノック強度値Vadを4倍
してからなまし処理を実行したが、A/DポートがYG
1の時を基準として、ステップT560でノック強度値
Vadを1/4倍してからなまし処理を実行してもよい
。図8はノック用ECU4において実行される作動のメ
インルーチンを示すフローチャートであり、ステップM
00からスタートする。
【0031】ステップM10ではノック用ECU4のR
AM4d等の初期化が実行され、ステップM20では次
式を用いてノック判定レベルVref を算出する。
【0032】
【数4】 Vref =(K+KC)×(Vmean+Vmos 
)ここで、Kは内燃機関の運転条件に基づき設定される
定数、KCはノック判定レベルVref を補正する変
数であり、後述するステップM40において求まる。ま
た、Vmeanは図4のステップT80で求まるノック
強度値Vの2回目のなまし値、Vmos はA/D変換
誤差を吸収するための定数であり、Vmos の値は0
でもよい。
【0033】ステップM30ではノックセンサ1のフェ
イルを検出し、ステップM40ではノック判定レベルV
ref を補正する変数KCを設定する。次のステップ
M50でメインルーチン用気筒カウンタの更新を実行し
て、ステップM20にリターンする。なお、ステップM
40における処理方法は特開昭64ー45967号公報
に詳しく述べてあり、本発明との関連も少ないのでここ
での説明は省略する。
【0034】図9は本実施例の装置によって処理された
ノックセンサ信号特性を図示したものである。なお、1
倍と4倍の2通りに増幅された信号は、常時YG1とY
G4のポートにそれぞれ入力している。図9の実線は本
実施例の動作説明するための特性図であり、ノック用E
CUがこの2通りの増幅率の異なるノックセンサ信号を
切換えて処理するときの特性を示す。破線は4倍の増幅
率で一定に増幅させた時のノックセンサ信号の特性を示
す。
【0035】図9において、初期増幅率は4倍に設定さ
れており、図7で示した如くノック強度値Vad1 〜
Vad3 は所定値VG4より小さいので増幅率は4倍
に保持される。次のノック強度値Vad4ではじめて所
定値VG4 より大きくなるため、ノック強度値Vad
4 で増幅率を1倍に切換え、所定値VG1 より小さ
くなるノック強度値Vad8 まで増幅率を1倍に保持
される。次に、ノック強度値Vad9 では前回のノッ
ク強度値Vad8 が所定値VG1 以下であるため、
増幅率を4倍に切換えられる。
【0036】したがって、直前のノック強度値Vadに
基づいて増幅率を設定することで、同一のノック判定区
間内において複数回増幅率を切換えることが可能になり
、燃焼状態の変化や失火およびノック発生の有無等によ
るノックセンサ信号の不規則な変動に拘わらず確実にオ
ーバーフローを防止することができる。また所定値VG
1 およびVG4 を的確に設定することで、ノックセ
ンサ信号を効果的に増幅することができ、各気筒のダイ
ナミックレンジを最大限活用できるためノック検出精度
を向上することができる。
【0037】次に図10は図4のステップT50の処理
における他の実施例を示すものであり、ステップT50
1からスタートする。ステップT510とステップT5
20およびステップT560は図7で示したルーチンの
同符号を付した処理と同様であるので説明は省略する。 ステップT510で増幅回路3の増幅率が1倍と判断さ
れ、1回目の平均化処理をされた後ステップT521に
進み、ステップT521ですでに述べた理由からノック
強度値Vadを4倍した値とステップT520で求めた
Vmadjとの偏差ΔVを算出する。この偏差ΔVはノ
ックセンサ信号が現在増加傾向か減少傾向かを表す値で
ある。
【0038】ステップT522でノック強度値Vadを
4倍した値とステップT521で求めた偏差ΔVを加算
してVthを算出し、ステップT525ではこのVth
と増幅率を切換えるための判定値VG10と比較して、
VthがVG10より小さい場合は増幅率を4倍に切換
えるための処理をステップT540およびステップT5
50で実行して、ステップT601に進み終了する。一
方、ステップT525でVthがVG10より大きい場
合はそのままステップT601に進み終了する。
【0039】なお、ステップT540およびステップT
550は図7で示したルーチンの同符号を付した処理と
同様であるので説明は省略する。また、ステップT51
0で増幅回路3の増幅率が4倍と判断され、ステップT
520と同様に1回目の平均化処理をされた後ステップ
T561に進み、ステップT561でノック強度値Va
dとステップT560で求めたVmadjとの偏差ΔV
を算出する。
【0040】ステップT562でノック強度値Vadと
ステップT561で求めた偏差ΔVを加算してVthを
算出し、ステップT565ではこのVthと増幅率を切
換えるための判定値VG40と比較して、VthがVG
10以上の場合は増幅率を1倍に切換えるための処理を
ステップT580およびステップT590で実行して、
ステップT601に進み終了する。一方、ステップT5
65でVthがVG40より小さい場合はそのままステ
ップT601に進み終了する。
【0041】なお、ステップT580およびステップT
590は図7で示したルーチンの同符号を付した処理と
同様であるので説明は省略する。以上述べた方法により
、ノックセンサ信号が現在増加傾向であるか、減少傾向
であるのかを求めて、これに基づいて増幅回路3の増幅
率を設定してもよい。次に本発明の他の実施例を以下に
示す図に基づいて説明する。
【0042】図11は内燃機関の気筒内圧力を検出する
燃焼状態検出手段をなす筒内圧センサの出力信号波形を
示し、横軸はクランク角度、縦軸は気筒内圧力を示して
いる。また、図中の破線は内燃機関で失火が発生した時
の筒内圧センサ信号の特性を示し、実線は失火が発生し
ない、すなわち完全に燃焼が行われた時の特性を示す。 このとき、失火判定の処理は筒内圧センサ信号の出力波
形における所定クランク角度Δθ(例えば5℃A)毎の
大きさをA/D変換して、マイクロコンピュータに入力
してマイクロコンピュータによって実行される。
【0043】したがって、上述した実施例と同様にA/
D変換器でオーバーフローしないように、筒内圧センサ
信号は増幅回路を介してA/D変換器に入力される。次
の図12は本発明の装置の作動を説明するフローチャー
トであり、図示しない失火判定区間設定ルーチンからの
信号に応じて、ステップS100からスタートする。
【0044】ステップS110では初期増幅率を設定す
る。ここで、初期増幅率は最高倍率を設定し、本実施例
では増幅率を4倍に設定し、同時にXG1フラグを0に
セットする。ステップS120では図示しない燃焼状態
検出手段をなす筒内圧センサからの検出信号から現在の
気筒内圧力値Vadを読み込み、ステップT510では
XG1フラグを検出し、増幅率が1倍であるか否かを判
別して、XG1フラグが1であるならステップS130
に進み、XG1フラグが0であるならステップS140
に進む。
【0045】ステップS130ではステップS120で
読み込んだ気筒内圧力値Vadを4倍して失火検出する
ための積算処理を実行し、ステップS140ではそのま
ま気筒内圧力値Vadを積算処理を実行する。なお、こ
の積算処理は気筒が圧縮行程中は気筒内圧力値Vadを
負とし、膨張行程中は気筒内圧力値Vadを正として符
号を付けて積算するもので、例えば特開昭60ー457
50号公報で詳しく述べてあり、ここでの説明は省略す
る。
【0046】ステップS130での処理が終了するとス
テップT530に進み、ステップS140での処理が終
了するとステップT570に進む。ここで、図7で示し
た処理と同様なものには同符号を付してあり、この処理
方法については既に詳細に説明したものと同様であるの
でここでの説明は省略する。ステップS150ではステ
ップS120で気筒内圧力を読み込むタイミングである
か否かを判別するもので、本実施例では所定クランク角
度(例えば、5℃A)毎に読み込むものであり、所定ク
ランク角度になるとステップS160に進む。
【0047】ステップS160では失火検出区間が終了
であるか否かを判別して、終了でないならステップS1
20に戻り繰り返し上述した処理を実行する。一方終了
であるなら、ステップS170でステップS130およ
びステップS140での積算処理結果と失火判定値とを
比較して失火発生したか否かを判別し、失火発生と判断
されると失火発生フラグを1としてステップS200に
進みメインルーチンにリターンする。一方、ステップS
170で失火発生していないと判断されるとステップS
190に進み失火発生フラグを0としてステップS20
0に進みメインルーチンにリターンする。
【0048】なお、失火判別方法についても例えば特開
昭60ー45750号公報で詳しく述べてあり、ここで
の説明は省略する。ここで、ステップS180およびス
テップS190で設定した失火発生フラグを検出するこ
とにより失火発生気筒への燃料の遮断等の失火発生ダイ
アグ処理を実行することができる。
【0049】また、ステップT530およびステップT
570において気筒内圧力値Vadと所定値とを比較し
て増幅率を切換えるか否かを判別したが、図10で示し
た処理と同様に、筒内圧センサからの検出信号が増加傾
向であるか減少傾向かを判別して増幅率の切換えをして
もよい。図13は図12のルーチンの処理説明に供する
筒内圧センサ信号特性を示す図であり、図9で説明した
ものと同様に、実線で示した燃焼時の筒内圧センサ信号
の出力波形の初期増幅率は4倍に設定され、所定値VG
4 を越える出力信号値Vad6 になるまで4倍を保
持する。
【0050】次に、出力信号値Vad6 から所定値V
G1 より小さくなるVad8 まで増幅率を1倍にし
て、それ以降は増幅率を4倍に変換する。以上のように
、筒内圧力センサ信号を用いた失火検出装置においても
、1つの燃焼区間内で増幅率を変換させることにより、
A/D変換器のダイナミックレンジを最大限使用するこ
とが可能になり、失火検出の精度を向上させることがで
きる。
【0051】
【発明の効果】以上述べたように本発明においては、内
燃機関の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段からの信
号に基づいて、増幅率を1つの燃焼区間内で複数回切換
えることにより、オーバーフローを防止すると伴にA/
D変換器のダイナミックレンジを最大限使用でき、内燃
機関の燃焼状態の検出精度を向上させることができると
いう優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクレーム対応図である。
【図2】本発明の一実施例の構成を示す全体構成図であ
る。
【図3】図2に図示した装置の作動説明に供するフロー
チャートである。
【図4】図2に図示した装置の作動説明に供するフロー
チャートである。
【図5】ノックセンサ信号の波形図である。
【図6】図2に図示した装置の作動説明に供するフロー
チャートである。
【図7】図2に図示した装置の作動説明に供するフロー
チャートである。
【図8】図2に図示した装置の作動説明に供するフロー
チャートである。
【図9】図2に図示した装置の作動説明に供する特性図
である。
【図10】図2に図示した装置の他の作動説明に供する
フローチャートである。
【図11】本発明の他の実施例の説明に供する特性図で
ある。
【図12】他の実施例の作動説明に供するフローチャー
トである。
【図13】本発明の他の実施例の作動説明に供する特性
図である。
【符号の説明】
1  ノックセンサ 2  フィルタ 3  増幅回路 4  ノック検出用マイクロコンピュータ(ノック用E
CU)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  内燃機関の燃焼状態を検出する燃焼状
    態検出手段と、前記燃焼状態検出手段で検出された燃焼
    信号を増幅または減衰させる複数の増幅率をもつ増幅手
    段と、前記燃焼状態検出手段の検出結果に基づいて、前
    記増幅手段の増幅率を1つの燃焼区間内で複数回切換え
    可能な増幅率切換え手段と、前記増幅手段の出力により
    内燃機関の燃焼状態を判別する燃焼状態判別手段とを備
    えることを特徴とする内燃機関の燃焼状態検出装置。
  2. 【請求項2】  前記燃焼状態検出手段は内燃機関のノ
    ック振動を検出をするノックセンサであり、前記増幅率
    切換え手段はこのノックセンサ信号波形の所定周期中の
    極大値Vadの大きさに基づいて、1つの燃焼区間内で
    前記増幅率を切換えることを特徴する請求項1に記載の
    内燃機関の燃焼状態検出装置。
  3. 【請求項3】  前記燃焼状態検出手段は内燃機関の気
    筒内圧力を検出をする筒内圧センサであり、前記増幅率
    切換え手段はこの筒内圧センサ信号の所定クランク角毎
    の極大値に基づいて、1つの燃焼区間内で前記増幅率を
    切換えることを特徴する請求項1に記載の内燃機関の燃
    焼状態検出装置。
  4. 【請求項4】  前記増幅率切換え手段は前記燃焼状態
    検出手段の検出結果が増加傾向であるか減少傾向である
    かを判別し、この判別結果に応じて1つの燃焼区間内で
    前記増幅率を切換えることを特徴する請求項1に記載の
    内燃機関の燃焼状態検出装置。
JP2406994A 1990-12-26 1990-12-26 内燃機関の燃焼状態検出装置 Pending JPH04224260A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2406994A JPH04224260A (ja) 1990-12-26 1990-12-26 内燃機関の燃焼状態検出装置
EP91121853A EP0494423B1 (en) 1990-12-26 1991-12-19 System for detecting combustion state in internal combustion engine
DE69102262T DE69102262T2 (de) 1990-12-26 1991-12-19 Vorrichtung zur Erfassung des Verbrennungszustandes in einer Brennkraftmaschine.
US07/812,109 US5339245A (en) 1990-12-26 1991-12-23 System for detecting combustion state in internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2406994A JPH04224260A (ja) 1990-12-26 1990-12-26 内燃機関の燃焼状態検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04224260A true JPH04224260A (ja) 1992-08-13

Family

ID=18516614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2406994A Pending JPH04224260A (ja) 1990-12-26 1990-12-26 内燃機関の燃焼状態検出装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5339245A (ja)
EP (1) EP0494423B1 (ja)
JP (1) JPH04224260A (ja)
DE (1) DE69102262T2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009533595A (ja) * 2006-07-04 2009-09-17 コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 内燃機関に対する少なくとも1つの測定センサの出力信号の分解能を高めるための方法並びに所属の制御装置
JP2011163236A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Toyota Motor Corp 筒内圧検出装置
JP2013122229A (ja) * 2011-12-12 2013-06-20 Denso Corp 内燃機関の電子制御装置

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07505694A (ja) * 1993-01-28 1995-06-22 イエンバッハー・エネルギーシステメ・アクチエンゲゼルシャフト 内燃機関の機関パラメータを検出する装置
JP2890093B2 (ja) * 1993-12-29 1999-05-10 株式会社ユニシアジェックス 多気筒内燃機関の失火診断装置
JPH07280637A (ja) * 1994-04-01 1995-10-27 Ngk Insulators Ltd 失火センサ
US5450829A (en) * 1994-05-03 1995-09-19 Servojet Products International Electronically controlled pilot fuel injection of compression ignition engines
US5535722A (en) * 1994-06-27 1996-07-16 Ford Motor Company Knock detection system and control method for an internal combustion engine
US5576963A (en) * 1994-10-18 1996-11-19 Regents Of The University Of Michigan Method and system for detecting the misfire of a reciprocating internal combustion engine utilizing a misfire index model
US5506777A (en) * 1994-12-23 1996-04-09 Ford Motor Company Electronic engine controller with automatic hardware initiated A/D conversion of critical engine control parameters
JPH08202403A (ja) * 1995-01-26 1996-08-09 Toyota Motor Corp 車両状態量推定装置
DE19612180C1 (de) * 1996-03-27 1997-03-06 Siemens Ag Verfahren zum Erkennen von irregulären Verbrennungsvorgängen in einer mehrzylindrigen Diesel-Brennkraftmaschine
US5934256A (en) * 1997-03-04 1999-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Method for detecting irregular combustion processes in a multicylinder diesel internal combustion engine
US6273064B1 (en) 2000-01-13 2001-08-14 Ford Global Technologies, Inc. Controller and control method for an internal combustion engine using an engine-mounted accelerometer
DE102004046082A1 (de) * 2004-09-23 2006-03-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US7254475B1 (en) * 2006-02-07 2007-08-07 Infineon Technologies Ag Detection systems and methods
US20090078027A1 (en) * 2007-09-25 2009-03-26 Lycoming Engines, A Division Of Avco Corporation Aircraft engine cylinder assembly knock detection and suppression system
JP5395201B2 (ja) * 2012-03-14 2014-01-22 三菱電機株式会社 内燃機関のノック制御装置
US9752949B2 (en) 2014-12-31 2017-09-05 General Electric Company System and method for locating engine noise
US9556810B2 (en) 2014-12-31 2017-01-31 General Electric Company System and method for regulating exhaust gas recirculation in an engine
US9803567B2 (en) 2015-01-07 2017-10-31 General Electric Company System and method for detecting reciprocating device abnormalities utilizing standard quality control techniques
US9874488B2 (en) 2015-01-29 2018-01-23 General Electric Company System and method for detecting operating events of an engine
US9528445B2 (en) 2015-02-04 2016-12-27 General Electric Company System and method for model based and map based throttle position derivation and monitoring
US9903778B2 (en) 2015-02-09 2018-02-27 General Electric Company Methods and systems to derive knock sensor conditions
US9791343B2 (en) 2015-02-12 2017-10-17 General Electric Company Methods and systems to derive engine component health using total harmonic distortion in a knock sensor signal
US10001077B2 (en) 2015-02-19 2018-06-19 General Electric Company Method and system to determine location of peak firing pressure
US9915217B2 (en) 2015-03-05 2018-03-13 General Electric Company Methods and systems to derive health of mating cylinder using knock sensors
US9695761B2 (en) 2015-03-11 2017-07-04 General Electric Company Systems and methods to distinguish engine knock from piston slap
US9435244B1 (en) 2015-04-14 2016-09-06 General Electric Company System and method for injection control of urea in selective catalyst reduction
US9784231B2 (en) 2015-05-06 2017-10-10 General Electric Company System and method for determining knock margin for multi-cylinder engines
US9933334B2 (en) 2015-06-22 2018-04-03 General Electric Company Cylinder head acceleration measurement for valve train diagnostics system and method
US9784635B2 (en) 2015-06-29 2017-10-10 General Electric Company Systems and methods for detection of engine component conditions via external sensors
US10393609B2 (en) 2015-07-02 2019-08-27 Ai Alpine Us Bidco Inc. System and method for detection of changes to compression ratio and peak firing pressure of an engine
US9897021B2 (en) 2015-08-06 2018-02-20 General Electric Company System and method for determining location and value of peak firing pressure
US10760543B2 (en) 2017-07-12 2020-09-01 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og System and method for valve event detection and control

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4274379A (en) * 1978-06-13 1981-06-23 Nippon Soken, Inc. Method and system for controlling ignition timing of internal combustion engines
US4404841A (en) * 1981-03-28 1983-09-20 Robert Bosch Gmbh Optical combustion sensor system
US4513716A (en) * 1981-12-02 1985-04-30 Nippondenso Co., Ltd. Ignition timing control system with knock control for internal combustion engines
JPH0650103B2 (ja) * 1982-01-18 1994-06-29 株式会社日立製作所 ノツク制御装置
DE3313036C2 (de) * 1983-04-12 1997-02-13 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Verhinderung des klopfenden Betriebs bei Brennkraftmaschinen
JPH0715424B2 (ja) * 1983-08-05 1995-02-22 日本電装株式会社 ノッキング検出装置
JPS6045750A (ja) * 1983-08-23 1985-03-12 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御方法
DE3342466A1 (de) * 1983-11-24 1985-06-05 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur erkennung klopfender verbrennungen bei brennkraftmaschinen
DE3506114A1 (de) * 1985-02-22 1986-09-04 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur steuerung oder regelung einer brennkraftmaschine
US4711212A (en) * 1985-11-26 1987-12-08 Nippondenso Co., Ltd. Anti-knocking in internal combustion engine
JPH0721440B2 (ja) * 1986-09-11 1995-03-08 日本電装株式会社 内燃機関用ノッキング検出装置
JPH07117031B2 (ja) * 1987-08-13 1995-12-18 日本電装株式会社 内燃機関のノック制御装置
KR940002956B1 (ko) * 1987-09-29 1994-04-09 미쓰비시전기주식회사 내연기관의 공연비 제어장치
WO1989011088A1 (en) * 1988-05-06 1989-11-16 Robert Bosch Gmbh Detection of knocking signals in i.c. engines
US5076098A (en) * 1990-02-21 1991-12-31 Nissan Motor Company, Limited System for detecting combustion state in internal combustion engine
KR940004352B1 (ko) * 1990-10-02 1994-05-23 미쓰비시덴키가부시키가이샤 내연기관의 녹제어장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009533595A (ja) * 2006-07-04 2009-09-17 コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 内燃機関に対する少なくとも1つの測定センサの出力信号の分解能を高めるための方法並びに所属の制御装置
JP2011163236A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Toyota Motor Corp 筒内圧検出装置
JP2013122229A (ja) * 2011-12-12 2013-06-20 Denso Corp 内燃機関の電子制御装置
US8914222B2 (en) 2011-12-12 2014-12-16 Denso Corporation Electronic control unit of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
EP0494423A2 (en) 1992-07-15
EP0494423A3 (en) 1992-08-19
DE69102262T2 (de) 1995-01-12
EP0494423B1 (en) 1994-06-01
US5339245A (en) 1994-08-16
DE69102262D1 (de) 1994-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5339245A (en) System for detecting combustion state in internal combustion engine
US7643932B2 (en) Knocking state determination device
EP0550411A2 (en) Knock control system for internal combustion engine
US5153834A (en) Method and apparatus for detecting a misfire in a combustion chamber of an internal combustion engine
JPH04252840A (ja) 内燃機関用ノッキング制御装置
JP2007255208A (ja) 内燃機関のノッキング判定装置
JPH04101068A (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JPH04219465A (ja) 内燃機関のノック制御装置
JP6845067B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP2701844B2 (ja) 内燃機関のノック制御装置
JP3153394B2 (ja) 内燃機関のノッキング検出方法
JPS62189370A (ja) 点火時期制御装置
JPH0631564B2 (ja) 内燃機関用ノツク制御装置
US5062402A (en) Knocking control apparatus of internal combustion engine
JP4324137B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2956328B2 (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JP2707319B2 (ja) ノック強度判定装置
JPS5968565A (ja) 点火時期制御によるエンジンラフネスの軽減方法
JPH07117031B2 (ja) 内燃機関のノック制御装置
JPH04272450A (ja) 内燃機関用ノッキング制御装置
JPS61142366A (ja) 内燃機関のノツキング検出装置
JP2562959B2 (ja) ノック制御方式
JPH0367064A (ja) エンジンの点火時期制御装置
JPS6146466A (ja) 内燃機関のノツキング判定装置
JPS6113126A (ja) 内燃機関のノツキング検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990119