JPH1136965A - Preignition detection device - Google Patents
Preignition detection deviceInfo
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- JPH1136965A JPH1136965A JP9191568A JP19156897A JPH1136965A JP H1136965 A JPH1136965 A JP H1136965A JP 9191568 A JP9191568 A JP 9191568A JP 19156897 A JP19156897 A JP 19156897A JP H1136965 A JPH1136965 A JP H1136965A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プレイグニッションの発生を正確に検出す
る。
【解決手段】 点火時期を進角させた後、点火プラグ１
１の中心電極の温度が所定温度Ｔ0 を越えた時に点火時
期を遅角させて、所定温度Ｔ0 と遅角後の中心電極温度
ＴP とを比較する。そして、遅角後の中心電極温度ＴP
が所定温度Ｔ0 より低いときにはプレイグニッションが
発生しておらず、遅角後の中心電極温度Ｔ P が所定温度
Ｔ0 以上であるときにはプレイグニッションが発生した
ものとみなす。
(57) [Summary]
To accurately detect the occurrence of preignition.
You.
SOLUTION: After the ignition timing is advanced, a spark plug 1
The temperature of the center electrode 1 is a predetermined temperature T0When ignition exceeds
The phase is retarded and the predetermined temperature T0And center electrode temperature after retardation
TPCompare with Then, the center electrode temperature T after retardationP
Is the predetermined temperature T0When lower, pre-ignition is
No center electrode temperature T after retardation PIs the prescribed temperature
T0A preignition has occurred when
I assume it.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、点火時期（点火プ
ラグに通電する時）以前に燃焼室内の混合気が着火して
しまう、いわゆるプレイグニッションを検出するプレイ
グニッション検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pre-ignition detecting device for detecting a so-called pre-ignition in which an air-fuel mixture in a combustion chamber is ignited before an ignition timing (when a spark plug is energized).
【０００２】[0002]
【従来の技術】プレイグニッションを検出する手段とし
て、第７回内燃機関合同シンポジウム講演論文集（’８
８−７−１３，１４ 東京）中、「１３１ メタノール
燃料（Ｍ８５）と無鉛プレミアムのプレイグニッション
特性」には、点火プラグの温度が急激に上昇した時にプ
レイグニッションが発生したものとみなす旨の記載があ
る。2. Description of the Related Art As a means for detecting preignition, the 7th Joint Symposium on Internal Combustion Engines ('8
8-7-13, 14 Tokyo), "Preignition characteristics of 131 methanol fuel (M85) and unleaded premium" states that preignition is considered to have occurred when the temperature of the spark plug suddenly increased. There is.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、点火プラグの
温度が急激に上昇した否かという判定基準では、正確に
プレイグニッションが発生したか否かを検出することが
困難である。すなわち、発明者等は、種々の試験検討に
より、点火プラグ（燃焼室内）の温度の変化割合（温度
上昇率）は、一定ではなく、燃料のオクタン価、および
吸入空気の温度や湿度等によっても変化するものである
ことを確認している。However, it is difficult to accurately detect whether or not preignition has occurred, based on the criterion for determining whether the temperature of the spark plug has risen rapidly. In other words, the present inventors have conducted various studies and examined that the rate of change (temperature rise rate) of the temperature of the spark plug (combustion chamber) is not constant, but also varies depending on the octane number of the fuel, and the temperature and humidity of the intake air. Make sure you do.
【０００４】このため、上記論文のごとく、点火プラグ
の温度が急激に上昇した否かという判定基準では、試験
条件により点火プラグの温度の変化割合が変化するの
で、正確にプレイグニッションが発生したか否かを検出
することが困難である。本発明は、上記点に鑑み、プレ
イグニッションの発生を正確に検出することができるプ
レイグニッション検出装置を提供することを目的とす
る。For this reason, as described in the above-mentioned paper, in the criterion for judging whether or not the temperature of the spark plug has risen rapidly, the rate of change in the temperature of the spark plug varies depending on the test conditions. Is difficult to detect. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a preignition detection device that can accurately detect the occurrence of preignition.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
３に記載の発明では、点火時期を進角させた後、燃焼室
内温度が所定温度（Ｔ0 ）を越えた時に点火時期を遅角
させて、所定温度（Ｔ0 ）と遅角後の燃焼室内温度（Ｔ
P ）とを比較することを特徴とする。The present invention uses the following technical means to achieve the above object. Claim 1
In the invention described in 3, after the ignition timing is advanced, the ignition timing is retarded when the combustion chamber temperature exceeds a predetermined temperature (T 0), the combustion after retarding the predetermined temperature (T 0) Room temperature (T
P ).
【０００６】これにより、後述するように、遅角後の燃
焼室内温度（ＴP ）が所定温度（Ｔ 0 ）より低いときに
はプレイグニッションが発生していないとみなし、一
方、遅角後の燃焼室内温度（ＴP ）が所定温度（Ｔ0 ）
以上であるときにはプレイグニッションが発生したもの
とみなすことにより、プレイグニッションが発生したか
否かを検出することができる。As a result, as described later, the fuel
The temperature of the firing chamber (TP) Is the predetermined temperature (T 0) When lower
Assumes that no preignition has occurred and
On the other hand, the combustion chamber temperature (TP) Is the predetermined temperature (T0)
If it is above, preignition has occurred
Did pre-ignition occur
Can be detected.
【０００７】したがって、上記論文に記載のごとく、点
火プラグの温度が急激に上昇した否かという判定基準に
比べて、燃料のオクタン価および吸入空気の温度や湿度
等の影響を受けることなく、正確にプレイグニッション
が発生したか否かを判断することができる。なお、上記
各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体
的手段との対応関係を示すものである。Therefore, as described in the above-mentioned paper, compared to the criterion for judging whether or not the temperature of the spark plug has risen rapidly, the octane number of the fuel and the temperature and humidity of the intake air are more accurate. It can be determined whether or not preignition has occurred. In addition, the code | symbol in the parenthesis of each said means shows the correspondence with the concrete means of embodiment mentioned later.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１は本実施形態に係るプレイグ
ニッション検出装置１０の概要を示す模式図である。図
１中、１１は燃焼室１２内の混合気を着火させる点火プ
ラグであり、この点火プラグ１１には、中心電極の温度
に応じた電気信号（検出信号）を発する温度センサ１３
が内蔵されている。以下、温度センサ１３が内蔵された
点火プラグ１１を測温プラグ１４と呼ぶ。FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a preignition detecting apparatus 10 according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an ignition plug for igniting an air-fuel mixture in a combustion chamber 12. The ignition plug 11 has a temperature sensor 13 for generating an electric signal (detection signal) corresponding to the temperature of the center electrode.
Is built-in. Hereinafter, the ignition plug 11 in which the temperature sensor 13 is built is referred to as a temperature measuring plug 14.
【０００９】なお、１５は測温プラグ１４（温度センサ
１３）からの電気信号に基づいて、測温プラグ１４（点
火プラグ１１）の中心電極の温度を演算するプラグ温度
計であり、このプラグ温度計１５および温度センサ１３
（測温プラグ１４）により、中心電極の温度を検出して
いる。また、１６は内燃機関（エンジン）のクランクシ
ャフトの回転角度（以下、この角度をクランク角と呼
ぶ。）を検出するクランク角センサであり、このクラン
ク角センサ１６の検出信号は、エンジンの点火時期およ
び燃料噴射時期等のエンジンの稼働状態を制御する電子
制御装置（ＥＣＵ）１７に入力されている。Reference numeral 15 denotes a plug thermometer which calculates the temperature of the center electrode of the temperature measuring plug 14 (ignition plug 11) based on an electric signal from the temperature measuring plug 14 (temperature sensor 13). Total 15 and temperature sensor 13
The temperature of the center electrode is detected by the (temperature measuring plug 14). Reference numeral 16 denotes a crank angle sensor for detecting a rotation angle of a crankshaft of an internal combustion engine (hereinafter, this angle is referred to as a crank angle). And an electronic control unit (ECU) 17 for controlling the operating state of the engine such as the fuel injection timing.
【００１０】なお、ＥＣＵ１７は、中央演算装置（ＣＰ
Ｕ）、随時読み書き可能記憶装置（ＲＡＭ）、読み込み
専用記憶装置（ＲＯＭ）および入出力手段等からなる周
知のマイクロコンピュータにより構成されている。ま
た、１８は、プラグ温度計１５により演算された中心電
極の温度（以下、この温度をプラグ温度ＴP と呼ぶ。）
に基づいてＥＣＵ１７に対して点火時期を変化させる信
号を発するプレイグニッション判定装置（以下、判定装
置と略す。）であり、この判定装置１８もＥＣＵ１７と
同様に、マイクロコンピュータにより構成されている。The ECU 17 has a central processing unit (CP)
U), a well-known microcomputer including a readable / writable storage device (RAM), a read-only storage device (ROM), and input / output means. Also, 18 is the temperature of the computed center electrode by the plug thermometer 15 (hereinafter, referred to as the temperature and plug temperature T P.)
Is a pre-ignition determination device (hereinafter, abbreviated as a determination device) that issues a signal for changing the ignition timing to the ECU 17 on the basis of the above. The determination device 18 is also configured by a microcomputer similarly to the ECU 17.
【００１１】プレイグニッション検出装置１０の作動を
図２に示すフローチャートに基づいて述べる。先ず、エ
ンジンをノック限界（点火時期を進角してゆき、最初に
ノッキングが発生した時の点火時期）にて稼働させると
ともに、プレイグニッションが発生する下限温度Ｔ0 と
して、仮に所定温度Ｔ1 を設定する（Ｓ１００）。The operation of the preignition detection device 10 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, the engine is operated at a knock limit (the ignition timing is advanced, and the ignition timing when knocking first occurs), and a predetermined temperature T 1 is temporarily set as a lower limit temperature T 0 at which pre-ignition occurs. It is set (S100).
【００１２】なお、所定温度Ｔ1 は、エンジン形式や燃
料のオクタン価等により適宜選定される温度であり、実
際にプレイグニッションが発生すると想定される下限温
度Ｔ 0 より若干低い温度を選定する必要がある。因み
に、本実施形態では、初期の所定温度Ｔ1 を９００℃と
している。次に、プラグ温度ＴP が下限温度Ｔ0 に達す
るまで、点火時期を進角させた状態を維持し（Ｓ１１
０、Ｓ１２０）、プラグ温度ＴP が温度Ｔ0 （所定温度
Ｔ1）を越えた時に、点火時期をノック限界まで遅角す
る（Ｓ１３０）。The predetermined temperature T1The engine type and fuel
The temperature is appropriately selected depending on the octane number of the material, etc.
Temperature at which pre-ignition is expected to occur
Degree T 0It is necessary to select a slightly lower temperature. Reason
In the present embodiment, the initial predetermined temperature T1At 900 ° C
doing. Next, the plug temperature TPIs the lower limit temperature T0Reach
Until the ignition timing is advanced (S11).
0, S120), plug temperature TPIs the temperature T0(Predetermined temperature
T1), The ignition timing is retarded to the knock limit
(S130).
【００１３】そして、下限温度Ｔ0 と、点火時期を遅角
させたときプラグ温度ＴP （以下、このプラグ温度ＴP
を遅角後プラグ温度ＴP と呼ぶ。）とを比較し（Ｓ１４
０）、遅角後プラグ温度ＴP が下限温度Ｔ0 より大きい
ときには、下限温度Ｔ0 、すなわち所定温度Ｔ1 にてプ
レイグニッションが発生したものとみなして終了する。The lower limit temperature T 0 and the plug temperature T P when the ignition timing is retarded (hereinafter, this plug temperature T P
It is referred to as retarded after the plug temperature T P. ) And (S14).
0), when after the retard plug temperature T P is larger than the lower limit temperature T 0, the lower limit temperature T 0, i.e. ends assumes that preignition has occurred at a predetermined temperature T 1.
【００１４】一方、遅角後プラグ温度ＴP が下限温度Ｔ
0 以下であるときには、初期の所定温度Ｔ1 ではプレイ
グニッションが発生しない、すなわち真の下限温度Ｔ0
は初期の所定温度Ｔ1 より高い温度であるとみなして、
所定温度Ｔ1 に所定温度Δｔ（本実施形態では、２０
℃）を加えた温度を、新たな下限温度Ｔ0 として再設定
し（Ｓ１５０）、Ｓ１１０に戻る。[0014] On the other hand, after the retard plug temperature T P is the lower limit temperature T
When it is 0 or less is not an initial pre-ignition in a predetermined temperature T 1 is generated, i.e. the true minimum temperature T 0
Is regarded as a temperature higher than the initial predetermined temperature T 1 ,
Predetermined temperature Delta] t (in the present embodiment the predetermined temperature T 1, 20
(° C.) is reset as a new lower limit temperature T 0 (S150), and the process returns to S110.
【００１５】ここで、下限温度Ｔ0 （所定温度Ｔ1 ）と
遅角後プラグ温度ＴP とを比較することによってプレイ
グニッションが発生したか否かを判定できる理由を述べ
る。点火時期を進角させると、燃焼時間が長くなるの
で、プラグ温度ＴP は、点火時期の進角に応じて上昇す
る。一方、プレイグニッションは、前述のごとく、点火
時期以前に着火してしまう現象であるため、点火時期に
関係なく、プラグ温度ＴP が上昇してしまう。[0015] Here, the reason why that can determine whether or not preignition occurs by comparing the lower limit temperature T 0 (predetermined temperature T 1) and the retarded after plug temperature T P. When advancing the ignition timing, since the combustion time becomes longer, the plug temperature T P is increased in accordance with the advance of the ignition timing. On the other hand, preignition, as described above, since a phenomenon that ignited before the ignition timing, irrespective of the ignition timing, the plug temperature T P rises.
【００１６】このため、プレイグニッションが発生して
いない場合には、図３の（ａ）に示すように、遅角後プ
ラグ温度ＴP が下限温度Ｔ0 （所定温度Ｔ1 ）より低く
なる。一方、プレイグニッションが発生した場合には、
図３の（ｂ）に示すように、遅角後プラグ温度ＴP が下
限温度Ｔ0 （所定温度Ｔ1 ）以上に高くなる。したがっ
て、下限温度Ｔ0 （所定温度Ｔ1 ）と遅角後プラグ温度
ＴP とを比較することによって、プレイグニッションが
発生したか否かを判定できる。[0016] Therefore, when the pre-ignition does not occur, as shown in FIG. 3 (a) is lower than after the retard plug temperature T P is the lower limit temperature T 0 (predetermined temperature T 1). On the other hand, if preignition occurs,
As shown in FIG. 3B, the post-retardation plug temperature T P becomes higher than the lower limit temperature T 0 (predetermined temperature T 1 ). Accordingly, by comparing the lower limit temperature T 0 (predetermined temperature T 1) and the retarded after plug temperature T P, it can determine whether the pre-ignition occurs.
【００１７】次に、本実施形態の特徴を述べる。本実施
形態では、下限温度Ｔ0 （所定温度Ｔ1 ）と遅角後プラ
グ温度ＴP とを比較することによって、プレイグニッシ
ョンが発生したか否かを判定するので、上記論文に記載
のごとく、点火プラグの温度が急激に上昇した否かとい
う判定基準に比べて、燃料のオクタン価および吸入空気
の温度や湿度等の影響を受けることなく、正確にプレイ
グニッションが発生したか否かを判断することができ
る。Next, the features of this embodiment will be described. In the present embodiment, by comparing the lower limit temperature T 0 (predetermined temperature T 1) and the retarded after plug temperature T P, since the pre-ignition is determined whether or not generated, as described in the above article, To determine whether preignition has occurred accurately without being affected by the octane value of fuel and the temperature and humidity of intake air, as compared to the criteria for determining whether the temperature of the spark plug has risen rapidly. Can be.
【００１８】ところで、上述の実施形態では、ノック限
界を基準として点火時期を変化させたが、これは、プラ
グ温度ＴP の温度変化（上昇）を早めて真の下限温度Ｔ
0 を早期に検出するためである。したがって、本発明
は、ノック限界を基準として点火時期を変化させる必要
はなく、最適点火時期等、その他の点火時期を基準とし
て点火時期を変化させてもよい。[0018] In the embodiment described above, changing the ignition timing based on the knock limit, which is the plug temperature T temperature change of P a (rising) early in the true lower limit temperature T
This is to detect 0 early. Therefore, in the present invention, it is not necessary to change the ignition timing based on the knock limit, and the ignition timing may be changed based on another ignition timing such as the optimum ignition timing.
【００１９】また、上述の実施形態では、点火プラグ１
１（測温プラグ１４）の中心電極の温度を検出すること
により燃焼室１２内の温度を検出する燃焼室内温度検出
手段を構成したが、燃焼室内温度検出手段は、これに限
定されるものではなく、点火プラグ１１の碍子部に温度
センサ１３を配設し、碍子部の温度を検出することによ
り燃焼室内温度検出手段を構成してもよい。なお、この
場合、碍子部の温度は、中心電極の温度に比べて高くな
るので、この分を補正する必要がある。In the above embodiment, the ignition plug 1
Although the combustion chamber temperature detecting means for detecting the temperature in the combustion chamber 12 by detecting the temperature of the center electrode of 1 (temperature measuring plug 14) is configured, the combustion chamber temperature detecting means is not limited to this. Instead, the temperature sensor 13 may be provided on the insulator portion of the ignition plug 11 and the temperature of the insulator portion may be detected to constitute the combustion chamber temperature detecting means. In this case, since the temperature of the insulator portion is higher than the temperature of the center electrode, it is necessary to compensate for this.
【００２０】また、温度センサ１３を燃焼室１２の壁面
を検出し得る部位に配設して、燃焼室１２の壁面を検出
することにより燃焼室内温度検出手段を構成してもよ
い。Further, the temperature sensor 13 may be provided at a position where the wall surface of the combustion chamber 12 can be detected, and the wall surface of the combustion chamber 12 may be detected to constitute a combustion chamber temperature detecting means.
【図１】プレイグニッション検出装置の概要を示す模式
図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a preignition detection device.
【図２】プレイグニッション検出装置の作動を示すフロ
ーチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of a preignition detection device.
【図３】（ａ）はプレイグニッションが発生していない
場合の中心電極の温度変化を示すグラフであり、（ｂ）
はプレイグニッションが発生している場合の中心電極の
温度変化を示すグラフであり、（ｃ）は点火時期を示す
チャートである。FIG. 3A is a graph showing a temperature change of a center electrode when preignition does not occur, and FIG.
FIG. 4 is a graph showing a change in the temperature of the center electrode when preignition occurs, and FIG. 4C is a chart showing an ignition timing.
１１…点火プラグ、１２…燃焼室、１３…温度センサ、
１４…測温プラグ、１５…プラグ温度計、１６…クラン
ク角センサ、１７…電子制御装置、１８…プレイグニッ
ション判定装置。11: spark plug, 12: combustion chamber, 13: temperature sensor,
14: temperature measuring plug, 15: plug thermometer, 16: crank angle sensor, 17: electronic control device, 18: preignition determination device.
フロントページの続き (72)発明者 岡田 雄一郎 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 小林 日出夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内Continuing from the front page (72) Inventor Yuichiro Okada 14 Iwatani, Shimowakakucho, Nishio City, Aichi Prefecture Inside the Japan Automobile Parts Research Institute (72) Inventor Hideo Kobayashi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation
Claims (3)
おいて、点火時期以前に燃焼室（１２）内の混合気が着
火したか否かを検出するプレイグニッション検出装置で
あって、 前記燃焼室（１２）内の温度を検出する燃焼室内温度検
出手段（１３、１５）と、 点火時期を進角させる進角手段（Ｓ１１０）と、 前記進角手段（Ｓ１１０）により点火時期を進角させた
後、前記燃焼室内温度検出手段（１３、１５）により検
出された燃焼室内温度が所定温度（Ｔ0 ）を越えた時
に、点火時期を遅角させる遅角手段（Ｓ１３０）と、 前記遅角手段（Ｓ１３０）により点火時期を遅角させた
ときに前記燃焼室内温度検出手段（１３、１５）により
検出された燃焼室内温度（ＴP ）と前記所定温度
（Ｔ0 ）とを比較する温度比較手段（Ｓ１４０）とを備
えることを特徴プレイグニッション検出装置。1. A pre-ignition detecting device for detecting whether or not an air-fuel mixture in a combustion chamber (12) has ignited before an ignition timing in an internal combustion engine having an ignition plug (11), wherein the combustion chamber ( 12) a combustion chamber temperature detecting means (13, 15) for detecting the temperature in the internal combustion engine; an advancing means (S110) for advancing the ignition timing; and after the ignition timing is advanced by the advancing means (S110). A retarding means (S130) for retarding the ignition timing when the combustion chamber temperature detected by the combustion chamber temperature detecting means (13, 15) exceeds a predetermined temperature (T 0 ); the combustion chamber temperature detected by the detecting means (13, 15) combustion chamber temperature (T P) and the predetermined temperature (T 0) and the temperature comparing means for comparing when the ignition timing is retarded by S130) ( S140) and Characterized preignition detecting apparatus that obtain.
５）は、前記点火プラグ（１１）の中心電極の温度を検
出することにより、前記燃焼室（１２）内の温度を検出
することを特徴とする請求項１に記載のプレイグニッシ
ョン検出装置。2. The combustion chamber temperature detecting means (13, 1).
The preignition detecting device according to claim 1, wherein 5) detects a temperature in the combustion chamber (12) by detecting a temperature of a center electrode of the spark plug (11).
５）は、前記点火プラグ（１１）の碍子部の温度を検出
することにより、前記燃焼室（１２）内の温度を検出す
ることを特徴とする請求項１に記載のプレイグニッショ
ン検出装置。3. The combustion chamber temperature detecting means (13, 1).
The preignition detection device according to claim 1, wherein 5) detects a temperature in the combustion chamber (12) by detecting a temperature of an insulator portion of the ignition plug (11).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19156897A JP3463518B2 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Preignition detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19156897A JP3463518B2 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Preignition detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136965A true JPH1136965A (en) | 1999-02-09 |
| JP3463518B2 JP3463518B2 (en) | 2003-11-05 |
Family
ID=16276841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19156897A Expired - Fee Related JP3463518B2 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Preignition detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463518B2 (en) |
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| JP3463518B2 (en) | 2003-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030722 |
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