JPH0681945B2 - Maximum cylinder pressure detection device for internal combustion engine - Google Patents

Maximum cylinder pressure detection device for internal combustion engine

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JPH0681945B2
JPH0681945B2 JP23045885A JP23045885A JPH0681945B2 JP H0681945 B2 JPH0681945 B2 JP H0681945B2 JP 23045885 A JP23045885 A JP 23045885A JP 23045885 A JP23045885 A JP 23045885A JP H0681945 B2 JPH0681945 B2 JP H0681945B2
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pressure
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cylinder pressure
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車等内燃機関の燃焼室内の圧力が最大と
なるクランク角位置を検出する装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device for detecting a crank angle position where the pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine such as an automobile is maximum.

(従来の技術) 近時、エンジンのノッキングの発生を防止するために点
火時期を制御(いわゆる、ノック制御)すると同時に、
最大トルクを得るために点火時期を制御(以下、MBT制
御という)することが行われている。
(Prior Art) Recently, ignition timing is controlled (so-called knock control) in order to prevent engine knock, and at the same time,
The ignition timing is controlled (hereinafter referred to as MBT control) to obtain the maximum torque.

MBT制御に際しては燃焼室内の圧力(以下、筒内圧とい
う)が最大となるクランク角度(以下、燃焼ピーク位置
という)θpmaxを検出する必要があり、従来のこの種の
検出を行うものとしては、例えば特開昭59−39974号公
報に記載の点火時期制御装置がある。
At the time of MBT control, it is necessary to detect the crank angle (hereinafter, referred to as combustion peak position) θ pmax at which the pressure in the combustion chamber (hereinafter, referred to as in-cylinder pressure) becomes maximum, and as a conventional detection of this kind, For example, there is an ignition timing control device described in JP-A-59-39974.

この装置では筒内圧センサにより筒内圧を検出するとと
もに、燃焼ピーク位置θpmaxを求めるためにセンサから
の筒内圧信号を電圧に変換し、それを所定角度毎にA/D
変換してその変換値の最大となったときのクランク角を
θpmaxとしている。
In this device, the in-cylinder pressure sensor is used to detect the in-cylinder pressure, and the in-cylinder pressure signal from the sensor is converted to a voltage in order to obtain the combustion peak position θ pmax.
The crank angle at which the converted value becomes the maximum is θ pmax .

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の装置にあっては、セン
サ出力のディジタル処理とその結果に基づくθpmaxの検
出を行うに際してθpmaxの精度を確保するために数多く
の筒内圧サンプルを得る必要から高速のA/D変換器およ
びCPUが不可欠となっていたため、コストの高いデバイ
スになるとともに、エンジンの電子制御に一般的に使用
される従来のコントロールユニットではθpmaxの検出が
困難であった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional device, in order to ensure the accuracy of θ pmax when performing digital processing of the sensor output and detecting θ pmax based on the result, there are many Since a high-speed A / D converter and CPU were indispensable to obtain the in-cylinder pressure sample, it became a costly device, and the conventional control unit generally used for electronic control of the engine has θ pmax Was difficult to detect.

(発明の目的) そこで本発明は、筒内圧をそのときの運転条件によって
与えられる所定値と比較し、その大小関係が反転したと
きの複数のクランク角の値からθpmaxを検出することに
より、θpmaxの検出に必要なシステムの構成を簡単なも
のとして、高性能のデバイスを用いることなく従来のコ
ントロールユニットの構成部品レベルで十分にθpmax
検出可能な低コストの内燃機関の筒内圧最大時期検出装
置を提供することを目的としている。
(Object of the Invention) Therefore, the present invention compares the in-cylinder pressure with a predetermined value given by the operating condition at that time, and detects θ pmax from the values of a plurality of crank angles when the magnitude relationship is reversed, By simplifying the system configuration required to detect θ pmax , it is possible to detect θ pmax sufficiently at the component level of a conventional control unit without using a high-performance device. The purpose is to provide a time detection device.

(発明の構成) 本発明による内燃機関の筒内圧最大時期検出装置はその
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bと、運転状態に応じて燃焼ピ
ーク位置判別のための比較基準値を設定する基準値設定
手段cと、燃焼圧力と比較基準値を比較する比較手段d
と、比較手段の出力から燃焼圧力と比較基準値の大小関
係が変化したときのクランク角を演算するとともに、そ
のときの燃焼圧力の変化方向を検出し、かつ、これら各
値の組み合せから設定されるクランク角区間のうち、所
定角度以下のクランク角区間を除くクランク角区間に基
づいて燃焼ピーク位置を算出するピーク位置演算手段e
と、とを備えており、燃焼ピーク位置θpmaxの検出に必
要なシステムの構成を簡単なものとするものである。
(Structure of the Invention) As shown in the basic conceptual diagram of the apparatus for detecting the maximum cylinder pressure in an internal combustion engine according to the present invention, a pressure detecting means a for detecting the combustion pressure of the engine and an operating state of the engine are detected. Operating state detecting means b, reference value setting means c for setting a comparison reference value for determining the combustion peak position according to the operating state, and comparing means d for comparing the combustion pressure and the comparison reference value.
The crank angle is calculated from the output of the comparison means when the magnitude relationship between the combustion pressure and the comparison reference value changes, the direction of change of the combustion pressure at that time is detected, and the combination is set from these values. Peak position calculating means e for calculating the combustion peak position based on a crank angle section excluding a crank angle section of a predetermined angle or less
And are provided to simplify the system configuration required for detecting the combustion peak position θ pmax .

(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 described with reference to the drawings.

第2〜8図は本発明の一実施例を示す図であり、本発明
を点火時期制御装置に適用した例である。
2 to 8 are diagrams showing an embodiment of the present invention, which is an example in which the present invention is applied to an ignition timing control device.

まず、構成を説明する。第2図において、1は筒内圧セ
ンサ(圧力検出手段)であり、筒内圧センサ1は気筒内
の燃焼圧力を圧電素子によって電荷に変換し、電荷出力
S1を出力する。筒内圧センサ1は具体的には第3図
(A)、(B)にその詳細を示すように、シリンダヘッ
ド2に螺着されて点火プラグ3の座金として形成され、
シリンダヘッド2の外側凹所に点火プラグ3の締付け部
3aによって押し付けられて固定される。
First, the configuration will be described. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an in-cylinder pressure sensor (pressure detecting means), and the in-cylinder pressure sensor 1 converts the combustion pressure in the cylinder into an electric charge by a piezoelectric element, and outputs the electric charge.
Output S 1 . Specifically, the in-cylinder pressure sensor 1 is screwed to the cylinder head 2 and formed as a washer for the ignition plug 3, as shown in detail in FIGS. 3 (A) and 3 (B).
Tightening part of the spark plug 3 in the outer recess of the cylinder head 2.
It is pressed and fixed by 3a.

センサ出力S1はチヤージアンプ4に入力されており、チ
ヤージアンプ4は第4図にその詳細を示すようにオペア
OP1、OP2、抵抗R1〜R8、コンデンサC1およびダイオード
D1〜D3からなるいわゆる電荷−電圧変換増幅器を構成
し、センサ圧力S1を電圧信号S2に変換してコンパレータ
5に出力する。コンパレータ5は電圧信号S2をD/A変換
器6からの比較基準値(スライスレベル)SLと比較し
てその大小関係を判別し、判別信号Shをコントロールユ
ニット7に出力する。D/A変換器6はコントロールユニ
ットからディジタル値として出力されたスライスレベル
SLDをアナログ値にD/A変換してコンパレータ5に出力す
る。コンパレータ5およびD/A変換器6は比較手段8を
構成している。
The sensor output S 1 is input to the charge amplifier 4, and the charge amplifier 4 operates as shown in FIG. 4 in detail.
OP1, OP2, resistors R1 to R8, capacitor C1 and diode
A so-called charge-voltage conversion amplifier including D1 to D3 is configured to convert the sensor pressure S 1 into a voltage signal S 2 and output the voltage signal S 2 to the comparator 5. Comparator 5 determines the magnitude relation by comparing the voltage signal S 2 comparison reference value from the D / A converter 6 (the slice level) SL A, and outputs a determination signal Sh to the control unit 7. The D / A converter 6 is a slice level output as a digital value from the control unit.
D / A converts SL D to an analog value and outputs it to the comparator 5. The comparator 5 and the D / A converter 6 form a comparison means 8.

コントロールユニット7にはさらに運転状態検出手段9
からの信号が入力されており、運転状態検出手段9はク
ランク角センサ10およびエアフローメータ11により構成
される。クランク角センサ10は爆発間隔(6気筒エンジ
ンではクランク角で120゜、4気筒エンジンでは180゜)
毎に各気筒の圧縮上死点(TDC)の前の所定位置、例え
ばBTDC70゜で〔H〕レベルのパルスとなる基準位置信号
Caを出力するとともに、クランク角の単位角度(例え
ば、2゜)毎に〔H〕レベルのパルスとなる単位信号C1
を出力する。なお、信号Caのパルスを計数することによ
りエンジン回転数を知ることができる。また、エアフロ
ーメータ11はエンジンの吸入空気量Qaを検出してアナロ
グ信号Saを出力する。
The control unit 7 further includes an operating state detecting means 9
Is inputted, and the operating state detecting means 9 is composed of a crank angle sensor 10 and an air flow meter 11. Crank angle sensor 10 explosive interval (120 ° crank angle for 6 cylinder engine, 180 ° for 4 cylinder engine)
A reference position signal that becomes a pulse of [H] level at a predetermined position before the compression top dead center (TDC) of each cylinder, for example, BTDC 70 °
Unit signal C 1 that outputs Ca and becomes a pulse of [H] level for each unit angle (for example, 2 °) of the crank angle
Is output. The engine speed can be known by counting the pulses of the signal Ca. Further, the air flow meter 11 detects the intake air amount Qa of the engine and outputs an analog signal Sa.

コントロールユニット7は基準値設定手段およびピーク
位置演算手段としての機能を有し、CPU21、ROM22、RAM2
3、A/D変換器24およびI/Oポート25により構成される。C
PU21はROM22に書き込まれているプログラムに従ってI/O
ポート25より必要とする外部データを取り込んだり、ま
たRAM23との間でデータの授受を行ったりしながらθ
pmax検出および点火時期制御に必要な処理値を演算処理
し、必要に応じて処理したデータをI/Oポート25に出力
する。I/Oポート25には運転状態検出手段9およびコン
パレータ5からの信号が入力されるとともに、I/Oポー
ト25からはディジタル値のスライスレベル信号SLおよ
び点火信号Spが出力される。A/D変換器24はCPU21の命令
に従ってI/Oポート25に入力された外部信号をA/D変換す
る。また、ROM22はCPU21における演算プログラムを格納
し、RAM23は演算に使用するデータをマップ等の形で記
憶している。
The control unit 7 has a function as a reference value setting means and a peak position calculating means, and has CPU21, ROM22, RAM2.
3, A / D converter 24 and I / O port 25. C
PU21 I / O according to the program written in ROM22
Θ while taking in the required external data from port 25 and exchanging data with RAM23
Processing values required for pmax detection and ignition timing control are calculated, and the processed data are output to the I / O port 25 as needed. Together with the signal from the operating condition detecting means 9 and the comparator 5 is input to the I / O port 25, the slice level signal SL D and the ignition signal Sp digital value is output from the I / O port 25. The A / D converter 24 A / D converts the external signal input to the I / O port 25 according to the instruction of the CPU 21. Further, the ROM 22 stores the calculation program in the CPU 21, and the RAM 23 stores the data used for the calculation in the form of a map or the like.

点火信号Spは点火手段26に入力されており、点火手段26
は点火コイルやディストリビュータ、点火プラグ等から
なり、点火信号Spに基づいて高電圧を発生させて混合気
に点火する。
The ignition signal Sp is input to the ignition means 26, and the ignition means 26
Is composed of an ignition coil, a distributor, an ignition plug, etc., and generates a high voltage based on the ignition signal Sp to ignite the air-fuel mixture.

次に作用を説明するが、最初に本発明の基本原理につい
て述べる。
Next, the operation will be described. First, the basic principle of the present invention will be described.

第5図(a)は標準的な筒内圧波形を示す。この筒内圧
が最大Pmaxとなったときのクランク角θpmaxをエンジ
ンの発生トルクを最大にする所定位置(ATDC10゜〜15
゜)にくるように点火時期をMBT制御すると、燃焼効率
が向上し、特にトルク特性の改善により燃費と運転性能
の向上が達成される。このような利点をもつMBT制御を
実行するためθpmaxの検出が必要となっている。第5図
(b)はこのθpmaxの検出を行うために筒内圧波形をデ
ィジタル処理するという従来の検出方法を示している。
FIG. 5 (a) shows a standard in-cylinder pressure waveform. The crank angle θ pmax when the in-cylinder pressure reaches the maximum P max is set to a predetermined position (ATDC 10 ° to 15 °) that maximizes the torque generated by the engine.
When the ignition timing is controlled by MBT so that the temperature reaches (°), combustion efficiency is improved, and fuel efficiency and driving performance are improved by improving the torque characteristics. In order to execute the MBT control having such an advantage, it is necessary to detect θ pmax . FIG. 5 (b) shows a conventional detection method in which the in-cylinder pressure waveform is digitally processed in order to detect the θ pmax .

ところで、Pmaxは運転条件により大きく変動するが、ピ
ーク値であるから圧力の上昇時と下降時の2つの間に存
在することは明らかである。そこで、所定レベル以上に
圧力が上昇して下降するピーク波形をなるべく狭い部分
で捉えるために、筒内圧を所定のレベルSLでスライスす
る。そうすれば、スライスされた2つの値の間にピーク
値Pmaxが求められる。
By the way, Pmax fluctuates greatly depending on the operating conditions, but since it is a peak value, it is clear that it exists between two when the pressure is increasing and when it is decreasing. Therefore, the in-cylinder pressure is sliced at a predetermined level SL in order to capture a peak waveform in which the pressure rises and falls above a predetermined level in the narrowest possible portion. Then, the peak value Pmax is obtained between the two sliced values.

スライスレベルSLはPmaxが運転条件により大きく変動す
ることを考慮し、エンジン回転数や吸入空気量等をパラ
メータとして運転条件に応じて決定する。その大きさと
してはPmaxより小さく、検出開始時の筒内圧より大きい
値を選択する。さらに、このスライスレベルSLと筒内圧
とを比較し、その大小関係が変化したときのクランク角
および変化の方向(大→小又は小→大)を記憶してお
く。例えば、第5図(a)の波形をスライスした場合、
同図(c)に示すように○印および×印で表す時点でク
ランク角および変化の方向が次の第1表で示すように求
められる。
The slice level SL is determined according to the operating conditions by taking into consideration that Pmax varies greatly depending on the operating conditions, with the engine speed, the intake air amount, etc. as parameters. The value is selected to be smaller than Pmax and larger than the in-cylinder pressure at the start of detection. Further, the slice level SL is compared with the in-cylinder pressure, and the crank angle and the direction of change (large → small or small → large) when the magnitude relationship changes are stored. For example, when the waveform of FIG. 5 (a) is sliced,
As shown in (c) of the same figure, the crank angle and the direction of change are determined as shown in Table 1 below at the time points indicated by the circles and the crosses.

そして、このATDC7゜と23゜という2つの値からθpmax
の位置を計算する。計算法の一例としては2角度の平均
をとる方法がある。
And from these two values of ATDC 7 ° and 23 °, θ pmax
Calculate the position of. As an example of the calculation method, there is a method of averaging two angles.

しかし、一般には筒内圧波形は第5図(a)に示すよう
なきれいな波形とはならず、種々の要因によりノイズが
重畳したりあるいは燃焼状態が悪くピークが2ケ所現れ
たりする。第6図(a)はその一例を示している。最初
と最後のピークはノイズであり、2番目のピークはモー
タリングにより、3番目のピークは燃焼により生じたも
のである。点火時期が遅いときにはこのような波形を生
ずる。この場合のスライス態様としては第6図(b)の
ように示され、変化の順序に従い次のようになる。
However, in general, the in-cylinder pressure waveform is not a clean waveform as shown in FIG. 5 (a), and noise is superimposed or the combustion state is poor and two peaks appear due to various factors. FIG. 6 (a) shows an example thereof. The first and last peaks are noise, the second peak is due to motoring and the third peak is due to combustion. Such a waveform occurs when the ignition timing is late. The slice mode in this case is shown in FIG. 6 (b), and is as follows according to the order of change.

これらの8つのデータのうち筒内圧の変化方向が(小→
大)、(大→小)となるように対(ペア)を作ると上述
のように(イ)〜(ニ)の4区間となり、これらの各区
間をクランク角で表すとそれぞれ〔−16、−16〕、〔−
3、6〕、〔15、50〕、〔53、54〕となる。なお、TDC
前は負の角度で表される。
Of these eight data, the direction of change in cylinder pressure is (small →
If a pair is made so that (large) and (large → small), it becomes four sections (a) to (d) as described above, and each of these sections is represented by a crank angle [-16, -16], [-
3, 6], [15, 50], [53, 54]. In addition, TDC
The front is represented by a negative angle.

以上4つのペアのうち、燃焼圧力がピークθpmaxの存在
する区間を探す。まず、区間の幅が所定角度以下、例え
ば2゜以下の場合にはこれをノイズと判定し、そのデー
タを候補から取り除く。通常この操作で候補は2つ以下
に絞り込まれる。但し、絞り込みの結果、候補数が1と
なる場合には、その候補区間を燃焼ピーク位置θpmax
存在区間として決定するが、候補数が2となる場合、例
えば、上記の例のように、区間(イ)と区間(ニ)が所
定角度以下(2゜以下)となり、これらを除く区間
(ロ)と区間(ハ)の2つが候補となる場合には、後に
出現する方の区間、すなわち区間(ハ)を燃焼ピーク位
置θpmaxの存在区間として決定する。その理由は前述し
たように、一般に先のピークはモータリングによって生
じるものだからである。このような処埋により第6図
(a)に示す例においては、ATDC15゜とATDC50゜の間に
筒内圧のピークが存在すると判定し、15゜と50゜という
2つの値からピークの位置θpmaxを演算する。このよう
にして筒内圧を高速でディジタル処理することなく、比
較処理等の単純な演算でθpmaxを検出することが可能と
なる。
Of the above four pairs, a section where the combustion pressure has a peak θ pmax is searched. First, when the width of the section is equal to or less than a predetermined angle, for example, 2 ° or less, this is determined as noise and the data is removed from the candidates. Normally, this operation narrows down the candidates to two or less. However, when the number of candidates is 1 as a result of the narrowing down, the candidate section is determined as an existing section of the combustion peak position θ pmax , but when the number of candidates is 2, for example, as in the above example, When the section (a) and the section (d) are below a predetermined angle (2 ° or less) and the two sections (b) and (c) excluding these are candidates, the section that appears later, that is, The section (C) is determined as the existence section of the combustion peak position θ pmax . The reason is that, as described above, the above-mentioned peak is generally caused by motoring. In the example shown in FIG. 6 (a) by such treatment, it is determined that there is a peak in the cylinder pressure between ATDC 15 ° and ATDC 50 °, and the peak position θ is determined from the two values of 15 ° and 50 °. Calculate pmax . In this way, θ pmax can be detected by a simple calculation such as comparison processing without digitally processing the in-cylinder pressure at high speed.

次に、上記基本原理に基づくMBT制御を第7図に示すプ
ログラムに従って説明する。
Next, the MBT control based on the above basic principle will be described according to the program shown in FIG.

本プログラムはクランク角センサ10の基準位置信号Caの
〔H〕パルスを検出すると、単位信号C1の〔H〕パルス
のカウントを開始し、所定回数カウントしクランク角θ
が所定の値(例えば、θ=BTDC20゜)となった所でスタ
ートする。
When the program detects the [H] pulse of the reference position signal Ca of the crank angle sensor 10, it starts counting the [H] pulse of the unit signal C 1 and counts a predetermined number of times to determine the crank angle θ.
Start when the value reaches a predetermined value (for example, θ = BTDC20 °).

まず、P1でエンジン回転数や吸入空気量をパルスとして
そのときの運転条件に応じてスライスレベルSLD(ディ
ジタル値)を決定し、D/A変換器6に出力する。このた
め、SLDはD/A変換器6によってアナログ値SLAに変換さ
れてコンパレータ5に入力され、コンパレータ5により
電圧信号S2がスライスレベルSLAと比較されて、その大
小関係に応じた比較信号Shが出力される。P2ではクラン
ク角θを検出終了値θDend(例えばθend=ATDC60
゜)と比較し、θ<θDendのときはP3に進み、θ≧θDe
ndになるとp5に進む。
First, at P 1 , the engine speed and the intake air amount are used as pulses to determine the slice level SL D (digital value) according to the operating conditions at that time, and output to the D / A converter 6. Therefore, SL D is converted to an analog value SL A by the D / A converter 6 and input to the comparator 5, and the voltage signal S 2 is compared with the slice level SL A by the comparator 5 and the magnitude relationship is determined. The comparison signal Sh is output. At P 2 , the crank angle θ is detected. The detection end value θ D end (for example, θ D end = ATDC60
)), When θ <θ D end, proceed to P 3 and θ ≧ θ D e
When it comes to nd, proceed to p 5 .

P3では比較信号Shに変化が生じたか否かを判別し、変化
があればP4でそのときのクランク角θとその変化の状態
をRAM23に記憶する。一方、変化がないときはP2にリタ
ーンする。したがって、BTDC20゜からATDC60゜迄の区
間、コントロールユニット7によりコンパレータ5の出
力Shが監視され、筒内圧がスライスレベルSLAを横切る
際のクランク角θとその変化方向が記憶される。
It is determined whether or not the change in P 3 In comparison signal Sh occurs, change stores P 4 by the crank angle θ at that time the state of the change in the RAM23, if any. On the other hand, when there is no change, it returns to P 2 . Therefore, the output Sh of the comparator 5 is monitored by the control unit 7 in the section from BTDC 20 ° to ATDC 60 °, and the crank angle θ when the in-cylinder pressure crosses the slice level SL A and the changing direction thereof are stored.

次いで、P5でRAM23にストアされたデータのうち、燃焼
による筒内圧のピークを含む区間を前述した基本原理に
従って判別し、θpmaxの検出を行う。ピークを含む区間
を判別したときは、次のようにしてθpmaxを算出する。
Next, of the data stored in the RAM 23 in P 5 , the section including the peak of the in-cylinder pressure due to combustion is determined according to the basic principle described above, and θ pmax is detected. When the section including the peak is discriminated, θ pmax is calculated as follows.

(I)その区間では筒内圧波形は略対称形をしているこ
とから、区間の中央をθpmaxとする。
(I) Since the in-cylinder pressure waveform is substantially symmetrical in that section, the center of the section is set to θ pmax .

(II)あるいは、筒内圧が増加するときの方が減少する
ときよりも傾きがやや急であるため、その区間を所定の
比に内分する点をθpmaxとする。例えば、両方向の傾き
からθpmaxを実験により求めた場合、内分点ある機種エ
ンジンでは4:5が好ましいという結果を得ている。
(II) Alternatively, since the gradient when the in-cylinder pressure increases is slightly steeper than when the in-cylinder pressure decreases, the point that internally divides the section into a predetermined ratio is θ pmax . For example, when θ pmax is experimentally obtained from the inclinations in both directions, it is found that 4: 5 is preferable for a model engine having an internal division point.

なお、エンジンが失火した場合、上記のような方法では
モータリングによるピークを燃焼ピーク位置と誤認する
おそれがあるが、このような場合には点火時期とθpmax
との関係から失火の判定が可能である。そして、この場
合は、MBT制御を行う情報として失火のときのθpmax
使用しないこととする。
If the engine misfires, the peak due to motoring may be mistaken for the combustion peak position in the above method.In such a case, the ignition timing and θ pmax
It is possible to judge the misfire from the relationship with. Then, in this case, θ pmax at the time of misfire is not used as the information for performing the MBT control.

このように、筒内圧の数点を比較判別、ディジタル処理
することを容易にθpmaxの検出を行うことができる。
In this way, θ pmax can be easily detected by comparing and discriminating several points of the in-cylinder pressure and performing digital processing.

このような信号処理は従来のように筒内圧の変化を連続
的に逐一ディジタル処理する方法とは異なり、従来のコ
ントロールユニットの構成部品レベルで十分に対処する
ことが可能で高速のA/D変換器は不要である。
This kind of signal processing is different from the conventional method of digitally processing changes in the cylinder pressure continuously one by one, and it is possible to sufficiently cope with the conventional control unit component level and high-speed A / D conversion. No vessel is needed.

なお、同じ回路構成でコンパレータ5の出力Shの変化を
トリガとしてCPU21に割り込みをかけて同様のプログラ
ムを実行するようにしてもよい。そのようにすれば、θ
pmaxの検出区間中でもCPU21は他のプログラムを実行す
ることができ、CPU21の負担が軽くなる。
Note that, with the same circuit configuration, a change in the output Sh of the comparator 5 may be used as a trigger to interrupt the CPU 21 and execute the same program. If so, θ
The CPU 21 can execute other programs even during the pmax detection period, reducing the load on the CPU 21.

次いで、P6でθpmaxの検出情報に基づいてMBT制御を行
う。MBT制御の一例としては、次のようなことを行う。
Next, at P 6 , MBT control is performed based on the detection information of θ pmax . The following is performed as an example of the MBT control.

最新の所定回数のθpmaxの平均値を演算するとともに、
それを目標値と比較し、その結果に応じて点火時期修正
量mを演算する。次いで、前回の点火時期補正量M′を
今回の修正量mとの和(M′+m)を今回の点火時期補
正量M(M=M′+m)とする。また、エンジン回転数
や吸入空気量などからなる運転条件より、例えば第8図
に示すデータテーブルから基本点火時期(図中では進角
値で表す)Nを求め、このNと上記Mより最終点火時期
(N+M)を決定してそのタイミングになると点火信号
Spを出力して点火手段26により混合気に点火する。これ
により、発生トルクを最も大きくするように点火時期が
制御される。その結果、エンジンの燃焼効率を高めてト
ルク特性の改善を図ることができ、燃費と運転性能の向
上を達成することができる。
While calculating the average value of the latest predetermined number of θ pmax ,
It is compared with a target value, and the ignition timing correction amount m is calculated according to the result. Next, the previous ignition timing correction amount M ′ and the current correction amount m (M ′ + m) are set as the current ignition timing correction amount M (M = M ′ + m). Further, the basic ignition timing N (represented by an advance angle value in the figure) N is obtained from the operating conditions such as the engine speed and the intake air amount, for example, from the data table shown in FIG. Ignition signal when timing (N + M) is determined and the timing is reached
Sp is output and the air-fuel mixture is ignited by the ignition means 26. As a result, the ignition timing is controlled so as to maximize the generated torque. As a result, it is possible to improve the combustion efficiency of the engine and improve the torque characteristics, and it is possible to achieve improvements in fuel consumption and driving performance.

(効果) 本発明によれば、θpmaxの検出に必要なシステムの構成
を簡単なものとすることができ、従来のコントロールユ
ニットの構成部品レベルで容易にかつ低コストでθpmax
の検出を行うことができる。
(Effect) According to the present invention, the system configuration required for detecting θ pmax can be simplified, and θ pmax can be easily and low cost at the component level of the conventional control unit.
Can be detected.

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

第1図は本発明の基本概念図、第2〜8図は本発明の一
実施例を示す図であり、第2図はそのブロック構成図、
第3図(A)はその筒内圧センサの取付状態を示す断面
図、第3図(B)はその筒内圧センサのみの平面図、第
4図はそのチャージアンプの詳細な回路図、第5図
(a)〜(c)はその作用を説明するための第1のタイ
ミングチャート、第6図(a)、(b)はその作用を説
明するための第2のタイミングチャート、第7図はその
MBT制御のプログラムを示すフローチャート、第8図は
その基本点火時期の特性を示す図である。 1……筒内圧センサ(圧力検出手段)、 7……コントロールユニット(基準値設定手段、ピーク
位置演算手段)、 8……比較手段、 9……運転状態検出手段。
FIG. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, FIGS. 2 to 8 are diagrams showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block configuration diagram thereof.
3 (A) is a sectional view showing the mounting state of the cylinder pressure sensor, FIG. 3 (B) is a plan view of only the cylinder pressure sensor, and FIG. 4 is a detailed circuit diagram of the charge amplifier. FIGS. 6A to 6C are first timing charts for explaining the action, FIGS. 6A and 6B are second timing charts for explaining the action, and FIG. That
FIG. 8 is a flowchart showing the MBT control program, and FIG. 8 is a diagram showing the characteristic of the basic ignition timing. 1 ... In-cylinder pressure sensor (pressure detection means), 7 ... Control unit (reference value setting means, peak position calculation means), 8 ... Comparison means, 9 ... Operating state detection means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項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)運転状態に応じて燃焼ピーク位置判別のための比較
基準値を設定する基準値設定手段と、 d)燃焼圧力と比較基準値を比較する比較手段と、 e)比較手段の出力から燃焼圧力と比較基準値の大小関
係が変化したときのクランク角を演算するとともに、そ
のときの燃焼圧力の変化方向を検出し、かつ、これら各
値の組み合せから設定されるクランク角区間のうち、所
定角度以下のクランク角区間を除くクランク角区間に基
づいて燃焼ピーク位置を算出するピーク位置演算手段
と、 とを備えたことを特徴とする内燃機関の筒内圧最大時期
検出装置。
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) a comparison reference for determining the combustion peak position according to the operating state. Reference value setting means for setting a value, d) comparing means for comparing the combustion pressure with the comparison reference value, and e) calculating the crank angle when the magnitude relationship between the combustion pressure and the comparison reference value changes from the output of the comparing means. The combustion peak position is detected based on the crank angle section, which detects the direction of change of the combustion pressure at that time, and which is set from the combination of these values, and excludes the crank angle section equal to or less than the predetermined angle. A peak position calculating means for calculating the following, and an internal cylinder pressure maximum timing detecting device for an internal combustion engine, characterized in that:
【請求項2】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)運転状態に応じて燃焼ピーク位置判別のための比較
基準値を設定する基準値設定手段と、 d)燃焼圧力と比較基準値を比較する比較手段と、 e)比較手段の出力から燃焼圧力と比較基準値の大小関
係が変化したときのクランク角を演算するとともに、そ
のときの燃焼圧力の変化方向を検出し、かつ、これら各
値の組み合せから設定されるクランク角区間のうち所定
角度以下のクランク角区間を除く残りのクランク角区間
が2つの場合には、後に出現する方のクランク角区間に
基づいて燃焼ピーク位置を算出するピーク位置演算手段
と、とを備えたことを特徴とする内燃機関の筒内圧最大
時期検出装置。
2. A) pressure detecting means for detecting the combustion pressure of the engine, b) operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, and c) a comparison reference for determining the combustion peak position according to the operating state. Reference value setting means for setting a value, d) comparing means for comparing the combustion pressure with the comparison reference value, and e) calculating the crank angle when the magnitude relationship between the combustion pressure and the comparison reference value changes from the output of the comparing means. In addition, when the direction of change of the combustion pressure at that time is detected, and there are two remaining crank angle sections other than the crank angle section of a predetermined angle or less among the crank angle sections set from the combination of these values. Is a peak position calculating means for calculating a combustion peak position based on a crank angle section appearing later, and a cylinder pressure maximum timing detecting device for an internal combustion engine.
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