JPS5993943A - 内燃機関の着火・失火判別装置 - Google Patents

内燃機関の着火・失火判別装置

Info

Publication number
JPS5993943A
JPS5993943A JP20372082A JP20372082A JPS5993943A JP S5993943 A JPS5993943 A JP S5993943A JP 20372082 A JP20372082 A JP 20372082A JP 20372082 A JP20372082 A JP 20372082A JP S5993943 A JPS5993943 A JP S5993943A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion engine
air
pressure
ignition
detector
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
JP20372082A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Otsuka
義則 大塚
Tadashi Hattori
正 服部
Minoru Yamamoto
稔 山元
Makoto Ozaki
眞 尾崎
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
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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 Nippon Soken Inc, NipponDenso Co Ltd filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP20372082A priority Critical patent/JPS5993943A/ja
Publication of JPS5993943A publication Critical patent/JPS5993943A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】 本発明は、内燃機関用の燃焼状態検出装置に関する。
内燃機関は一般に、理想空燃比と呼ばれる失火してHC
が増える直前の完全燃焼する空燃比で混合気を制御でき
れば、排気ガス中の有害成分であるCOおよびHCは最
低となJ、NOxは一般に最もよく使われる理論空燃比
近傍に比べて減少し排気対策上有利であるばかシでなく
、燃料消費率も最低であり、経済的にも有利である。
内燃機関においては、着火限界の検出手段があれば、空
燃比制御、EGR制御、点火時期制御等に有利でおる。
今着火限界検出の必要性について空燃比制御を例にとシ
第1図を参照しつつ説明する。第1図は内燃機関の燃焼
室に供給される混合気の空燃比と排気ガス成分、燃料消
費率の関係をNOX、He。
COについて表わす特性図である。第1図の領域(4)
の理想空燃比近傍(失火して)10の増える直前の完全
燃焼する理想的空燃比)に内燃機関の混合気を制御でき
るならば、排気ガス中の有害成分のCoおよびHCは最
低となl)、NOxは、一般に最もよく使われる理論空
燃比近傍に較べて減少しているので、排気ガス浄化上有
利と々る。更に、燃料消費率も、との理想空燃比近傍で
最低となっておシ、経済的にも有利である。従って排気
ガス浄化上有利で、経済上有利な理想空燃比近傍に混合
気を制御したい訳であるが現実には内燃機関の運転条件
の変化・変動に対応して常に混合気を失火直前の理想空
燃比に保つことは困難なので、確実に混合気に着火させ
るために理想空燃比よシかなシ濃い所で使用されている
。そこで、失火の起こる直前の理想空燃比を検出する手
段が探求される。従来の混合気の空燃比を直接検出する
手段としては、酸化ジルコニア等の金属酸化物半導体を
用いた空燃比検出器がある。しかし酸化ジルコニア空燃
比検出器は、理論空燃比近傍(第1図の空燃比14.5
〜15.0)l、か検出できず、理想空燃比を検出する
ことができない。そとで間接的に失火直前の理想空燃比
を検出する方法が探求される。
理想空燃比は、前述の様に失火直前の完全燃焼する空燃
比なので、失火直前の状態(部分燃焼)が検出される空
燃比よシわずか濃い所が理想空燃比として検出される。
即ち、失火直前の状態(部分燃焼)を検出する検出器、
着火限界検出器で理想空燃比を検出できるという事情に
ある。
一般の内燃機関の気筒内圧力を微分出力型の圧力検出器
で検出した場合、その燃焼状態による差が第2図の特性
図に示される。第2図において横軸はクランク角を、縦
軸は気筒内圧力の変化率をらられす。−〇(4)は燃焼
が開始する以前のクランP り角を示し、そこでの出力(−aT)(θ=−〇囚)は
、回転数、負荷が同一であれば、完全燃焼でも失火でも
同一であるが、上死点TDC以後のθ(B)では、燃焼
状態による差が生ずる。すなわち、dP (−)(θ=−〇(A)) #<−!# ><θ−θ(
B))dt              dtであれば
失火、 dP          dP (−)(θ=−θ(A))<(了「)(θ=θ(B))
であdt dP れば完全燃焼といえる。(7y)(θ=−〇(4))で
比較することによシ、回転数、負荷による変化を正規化
することができる。
前述の事情を背景とし、内燃機関用の燃焼状態検出装置
として、従来、充分満足なものは未だ得られていないと
いう問題点がある。
本発明の目的は、前述の問題点にかんがみ、内燃機関の
着火限界検出のための燃焼状態検出が適正に行われる燃
焼状態検出装置を得ることにある。
本発明は、微分出力型の圧力センサを使用し、着火によ
る圧力上昇前のクランク角度位置におけるセンサ出力と
、着火による圧力上昇後のクランク角度位置におけるセ
ンサ出力と、着火による圧力上昇後のクランク角度位置
におけるセンサ出力の比の大小で、着火あるいは失火を
判定するという着想にもとづいている。
本発明においては、内燃機関の気筒内圧力を検出する微
分出力型の圧力検出器、基準クランク位置および任意ク
ランク位置を検出するクランク位置検出器からタイミン
グを演算する角度検出装置、および、前記圧力検出器お
よび前記角度検出装置の出力信号を受け、気筒内の混合
気が爆発する上死点以前の所定クランク角での前記圧力
検出器の出力と気筒内の混合気が爆発した以後の所定ク
ランク角での前記圧力検出器の出力とを比較するととで
燃焼状態を検出する着火判定回路、を具備する内燃機関
用の燃焼状態検出装置、が提供される。
本発明の一実施例としての内燃機関用の燃焼状態検出装
置が第3図に示される。
第3図の燃焼状態検出装置は、内燃機関E1圧力検出器
1、角度検出装置2、および、着火判定回路3を具備す
る。
角度検出器2は、回転検出部211,212,213、
角度位置検出器22、基準位置検出器23、および、タ
イミング演算回路24を具備する。
着火判定回路3は、絶対値回路31、サンプルホールド
回路32.33、および、比較回路34を具備する。
第3図装置に使用される圧力検出器1の一例が第4図に
示される。圧電素子101とダイヤフラム102の間に
は、圧力媒体たる受圧栓103が挿設しである。104
は出力用の電極であシ、コネクタ105のターミナル1
06にリード線107で接続される。108は接地用の
電極であシ、受圧栓103およびダイヤフラム102を
介してハウジング109に接地される。110,111
は絶縁体で圧電素子】01をセンサボディ112 よシ
絶縁する。同じく113は絶縁体て出力用の電極104
をセンサボディ 112 よシ絶縁する。
センササブアッセンブリは次の手順によシ組み付ケられ
る。センサボディ 112の下部よシ、絶縁体110、
電極104、圧電体101、受圧栓103および絶縁体
111 を入れ、受圧栓103の外周部に金属中空リン
グ114およびスペーサ115を介してセンサボディの
かしめ部116をかしめることにより、圧電素子101
および受圧栓103 をセンサボディに固定する。一方
センサボディ112の上部よシ絶縁体113を入れ、ス
ペーサ117を圧入することでセンササブアッセンブリ
が構成される。なお、圧電素子101には金属中空リン
グ114のバネ性によクチ荷重が加えられる。
センササブアッセンブリは、ハウジング109の内壁に
圧入し、受圧栓先端の穴起部1031およびハウジング
109の先端の穴起部1091にダイヤフラム102が
溶接される。
コネクタ105は、スペーサ118、Oリンク119を
介して、ノ・ウジング109のかしめ部1092をかし
めることで、ノ・ウジング109に固定される。
圧力抄出器は、圧電素子を使用しているため、時間当た
りの圧力変化、すなわちdp/dtをあられす信号5(
1)を出力する。
角度検出装置2の構成が第5図に示される。
22は角度位置検出回路である。ロータ211は外周に
複数個の穴起を有するロータと外周に1個の突起を有す
るロータを組み合わせたもので、図示せぬディストリビ
ュータ軸に固定してアシ、”このディストリビュータ軸
と共に回転する。212゜213はロータ211の各ロ
ータの突起と対向させである電磁ピックアップである。
221,231はトランジスタ、222,232は抵抗
、223,233はワンショットマルチバイフレーク、
224,234aドライバーである。
ワンショットマルチバイフレーク223,233のトリ
ガ端子には、トランジスタ221,231のコレクタが
それぞれ接続される。
ロータ211が回転し、各突起が電磁ピックアップ21
2,213を横切る時に、この電磁ピックアップ212
,213は負の電圧に落ち込む時が有シ、この瞬間トラ
ンジスタ221,231は導通状態となシ、トランジス
タ221,231の立ち下が)によシワンショットマル
チバイブレーク223,233がそれぞれトリガされる
フンショットマルチバイブレータ223,233は抵抗
とコンデンサの時定数で定まる時間だけ低レベルの信号
を出し、反転ドライバー224,234によシ高レベル
の信号に変換される。
以上よシ、角度位置検出回路22の出力は、回転数に比
例した周波数を持ち、回転数に無関係のパルス幅を持つ
回転信号5(22)を出力し、基準位置検出回路23の
出力は、1回転に1個のパルス信号S (23)を出力
する。
タイミング演算回路24は2.ダウンカウンタ241〜
244、 およびクリップフロップ245゜246、を
具備する。
信号S (241、ZD)によシ、サンプルホールドを
開始するフリップフロップをセットする。信号S (2
42,ZD)によj9、TDC以前のサンプルホールド
するためフリップフロップをリセットしホールドを開始
する。同様に信号S (243、ZD )によ、9、T
DC以後のサンプルホールドするため7リツプフロツプ
をリセットし、ホールドを開始する。信号S (24C
)によシ、比較回路34の出力をサンプリングする。
第3図装置に使用される着火判定回路3の構成が第6図
に示される。着火判定回路3は、絶対値回路31、サン
プルホールド回路32.33、および比較回路34を具
備する。絶対値回路31としては演算増幅器を含む余波
整流回路が用いられる。サンプルホールド回路32.3
3としては例えばディチル・インターンル社すンプルホ
ールド用モジュールSUMシリーズが使用される。キャ
パシタ324はホールドキャパシタであ多、制御人力S
 (24b)が低レベルのときホールドする。
比較回路34は信号S (24C)の入力により出力を
サンプリングする。
第3図装置の各部における信号波形が第7図に示される
。第7図において、(1)TDC信号、(2)圧力検出
装置出力5(1)、(3)絶対値回路出力5(31)、
(4)サンプルホールドコントロール信号5(24b)
、(5)サンプルホールドコントロール信号5(24a
)、(6)サンプルホールド出力信号s (32) 、
(7)サンプルホールド出力信号s (33) 、(8
)サンプリンク信号SMP、および、(9)着火判定回
路出力信号5(34)の各波形が示される。
第3図の装置においては、圧力検出器の出力を直接に処
理している。この場合、一般にチャージアンプと呼ばれ
る積分器は必要としない。積分器を必要とするのは、圧
力検出器が時間当シの圧力変化匪を出力したとき、これ
を圧力波形に変換t する場合である。前述のチャージアンプは非常に高入力
抵抗のアンプであることが要求され、高価である。した
がって第3図の装置は、そのような高価な装置を必要と
しないという利点を有する。
本発明の実施にあたり、前述の実施例のほか種々の変形
形態をとることが可能である。
第8図に変形実施例が示される。第8図の装置において
はデジタル比較が行われる。角度検出装置2は第3図の
場合と同様である。着火判定回路3は、絶対値回路31
、ADコンバータ351 、352、ラッチ回路361
,362、および、デジタル比較回路37を具備する。
本発明によれば、内燃機関の着火限界検出のための燃焼
状態検出が適正に行われる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、内燃機関の空燃比に対する排気ガス濃度およ
び燃料消費率の特性を示す特性図、第2図は、内燃機関
のクランク角に対する気筒内圧力変化率の特性を示す特
性図、 第3図は、本発明の一実施例としての内燃機関用の燃焼
状態検出装置を示す図、 第4図は、第3図装置における圧力検出器の構成を示す
図、 第5図は、第3図装置における角度検出装置の構成を示
す図、 第6図は、第3図装置における着火判定回路の構成を示
す図、 第7図は、第3図装置の各部における信号波形を示す波
形図、 第8図は、本発明の他の実施例を示す図である。 (符号の説明) ■・・・圧力検出器 2・・・角度検出装置 211・・・ロータ 212・・・第1の電磁ピックアップ 213・・・第2の電磁ピンクアップ 22・・・角度位置検出回路 23・・・基準位置検出回路 24・・・タイミング演算回路 3・・・着火判定回路 31・・・絶対値回路32・・
・第1のサンプルホールド回路33・・・第2のサンプ
ルホールド回路34・・・比較回路 E・・・内燃機関 第1図 空燃比 第6図 第7図 (9)  5t34+  □

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の気筒内圧力を検出する微分出力型の圧力検出
    器、基準クランク位置および任意クランク位置を検出す
    るクランク位置検出器からタイミングを演算する角度検
    出装置、および、前記圧力検出器および前記角度検出装
    置の出力信号を受け、気筒内の混合気が爆発する上死点
    以前の所定クランク角での前記圧力検出器の出力と気筒
    内の混合気が爆発した以後の所定クランク角での前記圧
    力検出器の出力とを比較することで燃焼状態を検出する
    着火判定回路、を具備する内燃機関用の燃焼状態検出装
    置。
JP20372082A 1982-11-22 1982-11-22 内燃機関の着火・失火判別装置 Pending JPS5993943A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20372082A JPS5993943A (ja) 1982-11-22 1982-11-22 内燃機関の着火・失火判別装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20372082A JPS5993943A (ja) 1982-11-22 1982-11-22 内燃機関の着火・失火判別装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5993943A true JPS5993943A (ja) 1984-05-30

Family

ID=16478725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20372082A Pending JPS5993943A (ja) 1982-11-22 1982-11-22 内燃機関の着火・失火判別装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5993943A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5780538A (en) * 1980-11-07 1982-05-20 Nippon Soken Inc Detector for firing limit for internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5780538A (en) * 1980-11-07 1982-05-20 Nippon Soken Inc Detector for firing limit for internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5396176A (en) Combustion condition diagnosis utilizing multiple sampling of ionic current
US5215067A (en) Misfire-detecting system for internal combustion engines
JPS639679A (ja) 内燃機関の点火時期制御方法
US5226394A (en) Misfire-detecting system for internal combustion engines
US5349299A (en) Fuel supply misfire-detecting system for internal combustion engines
US4505246A (en) Method for operating a closed loop air/fuel ratio control system of an internal combustion engine
JP2003314352A (ja) 内燃機関の失火検出装置
US4567755A (en) Ignition/misfire detector for an internal combustion engine
US4537065A (en) Device for detection of abnormality in pressure detector for internal combustion engine
SE513432C2 (sv) Förfarande för att mäta partikelhalten i avgaserna hos en förbränningsmotor
US4567751A (en) Knocking detection device in diesel engine
JPS6157830A (ja) 異常燃焼判定方法および装置
JPS5993943A (ja) 内燃機関の着火・失火判別装置
JPH01109234A (ja) ノッキング検出装置の異常判定装置
JPH06159129A (ja) イオン電流によるノック検出方法
JP2754507B2 (ja) 内燃機関の失火検出装置
JPS59176645A (ja) 内燃機関用着火、失火判別装置
JPH1113616A (ja) 内燃機関の燃焼検出装置
JPS59176646A (ja) 内燃機関用着火、失火検出装置
JPS59126075A (ja) デイ−ゼル機関用の着火時期検出装置
JP2879281B2 (ja) 酸素センサの制御装置
JPS59160737A (ja) 内燃機関用着火、失火検出装置
JPH07279743A (ja) 内燃機関のノッキング検出装置
JP3354190B2 (ja) 内燃機関の制御方法
JPS5970936A (ja) デイ−ゼル機関用ノツキング検出装置