JPS6168533A - 内燃機関の最高燃焼圧力発生時期検出方法 - Google Patents
内燃機関の最高燃焼圧力発生時期検出方法Info
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- JPS6168533A JPS6168533A JP59191094A JP19109484A JPS6168533A JP S6168533 A JPS6168533 A JP S6168533A JP 59191094 A JP59191094 A JP 59191094A JP 19109484 A JP19109484 A JP 19109484A JP S6168533 A JPS6168533 A JP S6168533A
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- max
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- crank angle
- angle
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- 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
- 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
- F02P5/1455—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 by using a second control of the closed loop type
-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関の点火時期フィードバック制御など
に必要な、最高燃焼圧力発生時期の検出方法に関する。
に必要な、最高燃焼圧力発生時期の検出方法に関する。
一般に、内燃機関にあっては、燃焼圧力が最大になる時
期を、クランク軸が上死点から一定の角度α回転したと
き、即ちα’Ａ ’、ｒ’ Ｄ Ｃに合わせると、機関
出力が最大に々るということが知られている。
期を、クランク軸が上死点から一定の角度α回転したと
き、即ちα’Ａ ’、ｒ’ Ｄ Ｃに合わせると、機関
出力が最大に々るということが知られている。
そのαの値は内燃機関の型式等によって定する特性値で
あり、通常１５°近傍であるとされている。
あり、通常１５°近傍であるとされている。
そこで、内燃機関のシリンダ内圧力の最大値Ｐｍａｘを
検出するとともに、そのときのクランク角θｐｍａｘ
を検出し、このθｐｍａｘ を十−記αＫ 一致さ
せるべく点火時期を補正するフィードバック制御が行々
われでいる。そのＰｍａｘとθｐｍａｘを検出する方法
として、従来、一定の回転変位角△θごとにパルス信号
を出力するクランク角センサをクランク軸に関連させて
設け、そのパルス信号に同期させてシリンダ内の燃焼圧
力Ｐを検出し、検出された燃焼圧力の最大値をＰｍａｘ
とするとともに、そのときのクランク角θをθｐｍａｘ
とするようにしていた。
検出するとともに、そのときのクランク角θｐｍａｘ
を検出し、このθｐｍａｘ を十−記αＫ 一致さ
せるべく点火時期を補正するフィードバック制御が行々
われでいる。そのＰｍａｘとθｐｍａｘを検出する方法
として、従来、一定の回転変位角△θごとにパルス信号
を出力するクランク角センサをクランク軸に関連させて
設け、そのパルス信号に同期させてシリンダ内の燃焼圧
力Ｐを検出し、検出された燃焼圧力の最大値をＰｍａｘ
とするとともに、そのときのクランク角θをθｐｍａｘ
とするようにしていた。
この上う々従来の最高燃焼圧力検出方法にあって、その
検出精度を高めようとすると、燃焼圧力Ｐの検出間隔を
密に、即ち、前記へ〇を小さくして（例えば０５〜１．
０°ＣＡ ）分解能を高くし設ければ々ら々い。しかし
、マイクロコンピュータの如き演算装置によりそれらの
検出値を演算処理する場合には、分解能を高くするとＣ
ＰＵ負荷が増大するという問題がある。また、八〇を小
さくするとクランク角センサが大形に々るなど、構造面
に限界かあり、△θは３〜５°ＣＡに抑えられていた。
検出精度を高めようとすると、燃焼圧力Ｐの検出間隔を
密に、即ち、前記へ〇を小さくして（例えば０５〜１．
０°ＣＡ ）分解能を高くし設ければ々ら々い。しかし
、マイクロコンピュータの如き演算装置によりそれらの
検出値を演算処理する場合には、分解能を高くするとＣ
ＰＵ負荷が増大するという問題がある。また、八〇を小
さくするとクランク角センサが大形に々るなど、構造面
に限界かあり、△θは３〜５°ＣＡに抑えられていた。
本発明の目的は、燃焼圧力の検出間隔を密にすることな
く、最高燃焼圧力の発生時期を高精度で検出することが
できる内燃機関の最高燃焼圧力発生時期検出方法を提供
することにある。
く、最高燃焼圧力の発生時期を高精度で検出することが
できる内燃機関の最高燃焼圧力発生時期検出方法を提供
することにある。
本発明け、Ｆ記目的を達成するため、内燃機関の燃焼圧
力を所定のクランク角ピッチごとに検出し、一定周期に
おける燃焼圧力検出値の最大値とその前後のクラ／り角
ピッチにおける検出値に基づいて、当該周期におけるク
ランク角に対する燃焼圧力の変化を関数近似し、この近
似関数の極大値に対応するクランク角を最高燃焼圧力発
生時期とすることにある。
力を所定のクランク角ピッチごとに検出し、一定周期に
おける燃焼圧力検出値の最大値とその前後のクラ／り角
ピッチにおける検出値に基づいて、当該周期におけるク
ランク角に対する燃焼圧力の変化を関数近似し、この近
似関数の極大値に対応するクランク角を最高燃焼圧力発
生時期とすることにある。
つまり、本発明は、内燃機関の燃焼圧力の変化は連続す
る曲線となり、かつ最高値近傍の変化曲線は、その最高
値のクランク角を中心に、略前後対称であるということ
に着目してかされたものであり、上記構成を有する本発
明によれば、最高値近傍の３点の燃焼圧力検出値に基づ
いて燃焼圧力の変化曲線を関数近似し、この近似関数の
極大値を燃焼圧力の最高値の近似鎮としていることから
、燃焼圧力の検出間隔を密にすることなく、最高燃焼圧
力の発生時期を高精度で検出することかできるのである
。
る曲線となり、かつ最高値近傍の変化曲線は、その最高
値のクランク角を中心に、略前後対称であるということ
に着目してかされたものであり、上記構成を有する本発
明によれば、最高値近傍の３点の燃焼圧力検出値に基づ
いて燃焼圧力の変化曲線を関数近似し、この近似関数の
極大値を燃焼圧力の最高値の近似鎮としていることから
、燃焼圧力の検出間隔を密にすることなく、最高燃焼圧
力の発生時期を高精度で検出することかできるのである
。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第１図に本発明を適用してなる一実施例装置の全体概要
構成図を示す。
構成図を示す。
第１図に示すように、内燃機関のシリンダ１の燃焼室２
の頂部に燃焼圧力センサ３と点火プラグ４が設けられて
いる。ピストン５に連結されている図示していないクラ
ンク軸に係合させてデストリビュークロが設けられてお
り、このデストリピユータ６に関連させてクランク角セ
ンサ７が設けられている。
の頂部に燃焼圧力センサ３と点火プラグ４が設けられて
いる。ピストン５に連結されている図示していないクラ
ンク軸に係合させてデストリビュークロが設けられてお
り、このデストリピユータ６に関連させてクランク角セ
ンサ７が設けられている。
なお、第１図図中、符号８はエアフィルタ、符号９けエ
アフローメータ、符号１ｏはスロットル弁、符号１１は
燃料噴射ノズル、符号１２は吸気弁、符号１３け排気弁
、符号１４け排気処理用の触媒コンバータである。
アフローメータ、符号１ｏはスロットル弁、符号１１は
燃料噴射ノズル、符号１２は吸気弁、符号１３け排気弁
、符号１４け排気処理用の触媒コンバータである。
クランク角センサ７はクランク軸か７２００回転する度
にパルス信号ＢＰを出力するクランク基準位置センサと
、一定りランク角ピッチへ〇（例えば、５°ＣＡ）ごと
にパルス信号ＣＰを出力するクランク角センサとを含ん
で形成されている。即ち、パルス信号ＢＰは内燃機関の
２回転を表わす基準信号であり、パルス信号ＣＰは燃焼
圧力Ｐの検出用などのクロックパルス信号となるもので
ある。
にパルス信号ＢＰを出力するクランク基準位置センサと
、一定りランク角ピッチへ〇（例えば、５°ＣＡ）ごと
にパルス信号ＣＰを出力するクランク角センサとを含ん
で形成されている。即ち、パルス信号ＢＰは内燃機関の
２回転を表わす基準信号であり、パルス信号ＣＰは燃焼
圧力Ｐの検出用などのクロックパルス信号となるもので
ある。
どれらのパルス信号ＢＰ、ＣＰは、マイクロコンピュー
タなどから形成される最高燃焼圧カ検出装［２０のクラ
ンク角検出部２１１Ｃ入カされ、ことにおいて波形整形
されるとともに、基準位置からのクランク角θを表わす
クランク角θ４（ｊ−１，２，３，・・・・・・・・口
を、前記パルス信号ＣＰに同期させて燃焼圧力検出部２
２に出力するようになっている。
タなどから形成される最高燃焼圧カ検出装［２０のクラ
ンク角検出部２１１Ｃ入カされ、ことにおいて波形整形
されるとともに、基準位置からのクランク角θを表わす
クランク角θ４（ｊ−１，２，３，・・・・・・・・口
を、前記パルス信号ＣＰに同期させて燃焼圧力検出部２
２に出力するようになっている。
燃焼圧力検出部２２は入力されるクランク角θｉに同期
かつ対応させて燃焼圧力Ｐｉ（ｉ−１，２゜・・・・・
・・・・）を前記燃焼圧力センサ３から取り込み、記憶
するメモリを含んで形成されている。
かつ対応させて燃焼圧力Ｐｉ（ｉ−１，２゜・・・・・
・・・・）を前記燃焼圧力センサ３から取り込み、記憶
するメモリを含んで形成されている。
最高燃焼圧力発生時期演算部２３け、パルス信号ＢＰに
基づいて駆動されるようになっており、燃焼圧力検出部
２２から燃焼圧力Ｐｌを取り込んでその最大値Ｐｋを検
索するとともに、その前後の検出値Ｐｋ −１，Ｐｋ＋
ｔ ｔｉｃ基づいて燃焼圧力Ｐの変化を関数近似し、
この近似関数の極大値Ｐｍａｘに対応するクランク角θ
ｐｍａｘ を求めて点火時期制御装置３０に出力するよ
うになっている。
基づいて駆動されるようになっており、燃焼圧力検出部
２２から燃焼圧力Ｐｌを取り込んでその最大値Ｐｋを検
索するとともに、その前後の検出値Ｐｋ −１，Ｐｋ＋
ｔ ｔｉｃ基づいて燃焼圧力Ｐの変化を関数近似し、
この近似関数の極大値Ｐｍａｘに対応するクランク角θ
ｐｍａｘ を求めて点火時期制御装置３０に出力するよ
うになっている。
この関数近似の一実施例を第２図を参照しながら次に説
明する。ｆｊｌｃ２図に示したものは次式（１）に示す
２次関数により近似したものであり、極大値Ｐｍａｘに
対応するクランク角θｐｍａｘ は次式（２）で得ら
れる。々お、式（１，）、 （２）においてａ、ｂ、ｃ
け定数である。
明する。ｆｊｌｃ２図に示したものは次式（１）に示す
２次関数により近似したものであり、極大値Ｐｍａｘに
対応するクランク角θｐｍａｘ は次式（２）で得ら
れる。々お、式（１，）、 （２）においてａ、ｂ、ｃ
け定数である。
Ｐ−ａθ２＋ｂθ＋（！ ・（１）
このよう々２次関数近似によれば、高精度で燃焼圧力変
化曲線を近似することができ、θｐｍａｘの値を精度よ
く求めることができる。
このよう々２次関数近似によれば、高精度で燃焼圧力変
化曲線を近似することができ、θｐｍａｘの値を精度よ
く求めることができる。
しかし、２次関数近似によれば定数ａ、 ｂ、 ｃ
を求めるにあたって、３元連立方程式を解く演算処理が
含まれることになる。この演算処理を排除して、ＣＰＵ
負荷を軽減させるととができる他の関数近似法について
、第３図を参照しながら次に説明する。
を求めるにあたって、３元連立方程式を解く演算処理が
含まれることになる。この演算処理を排除して、ＣＰＵ
負荷を軽減させるととができる他の関数近似法について
、第３図を参照しながら次に説明する。
第３図に示す関数近似法は、検出された燃焼圧力の最大
ｒｆｉＰｋと、他（Ｄ検出部 Ｐｋ−ｔ 又ハＰｋ＋＋
のいずれか小さい値とを結ぶ直線と、この直線の逆勾配
を有し残りの検出値Ｐｋ−ｚ又けｐｋ−ｔを通る直線と
の交点（極大値）に対応するクランク角をθｐｍａｘ
とするものである。この近似法によって得られるθｐ
ｍａｘ けＰｋ−ｓとＰｋ＋１の大小関係に応じて、次
式（３）、 （４）、 （５）に示すものとなる。
ｒｆｉＰｋと、他（Ｄ検出部 Ｐｋ−ｔ 又ハＰｋ＋＋
のいずれか小さい値とを結ぶ直線と、この直線の逆勾配
を有し残りの検出値Ｐｋ−ｚ又けｐｋ−ｔを通る直線と
の交点（極大値）に対応するクランク角をθｐｍａｘ
とするものである。この近似法によって得られるθｐ
ｍａｘ けＰｋ−ｓとＰｋ＋１の大小関係に応じて、次
式（３）、 （４）、 （５）に示すものとなる。
Ｐｋ−ｓ＜Ｐｋ＋＋ のとき、
ここで、
Ｐｋ−ｔ ＞Ｐｋ−ｚ のとき、
ここで、
Ｐｋ−１＋ Ｐｋ＋ｔ （即ち、ｌ Ｐｋ−１−Ｐｋ
＋、Ｉ≦ε）のとき θｐｍａｘ昭θｋ ・・・（５）こ
のような対称２直線近似によれば、演算処理時間を短縮
してかつ高精度でθｐｍａｘ の値を求めることができ
る。
＋、Ｉ≦ε）のとき θｐｍａｘ昭θｋ ・・・（５）こ
のような対称２直線近似によれば、演算処理時間を短縮
してかつ高精度でθｐｍａｘ の値を求めることができ
る。
以−ト説明したように、本発明によれば、燃焼圧力の検
出間隔を密にすることなく、最高燃焼圧力の発生時期を
高い精度で検出することができ、これによって点火時期
フィードバック制御の精度が向上され、内燃機関の効率
が向上されるという効果がある。
出間隔を密にすることなく、最高燃焼圧力の発生時期を
高い精度で検出することができ、これによって点火時期
フィードバック制御の精度が向上され、内燃機関の効率
が向上されるという効果がある。
第１図は本発明の適用された一実施例の概要構成図、第
２図は２次関数近似により最高燃焼圧力発生時期を求め
る方法を説明するための線図、第３図は対称２直線近似
により最高燃焼圧力発生時期を求める方法を説明するた
めの線図である。 ２０・・・最高燃焼圧力発生時期検出装置２１・・・ク
ランク角検出部 ２２・・・燃焼圧力検出部
２図は２次関数近似により最高燃焼圧力発生時期を求め
る方法を説明するための線図、第３図は対称２直線近似
により最高燃焼圧力発生時期を求める方法を説明するた
めの線図である。 ２０・・・最高燃焼圧力発生時期検出装置２１・・・ク
ランク角検出部 ２２・・・燃焼圧力検出部
Claims (1)
- 内燃機関の燃焼圧力を所定のクランク角ピツチごとに
検出し、一定周期における前記燃焼圧力検出値の最大値
とその前後のクランク角ピツチにおける検出値に基づい
て、当該周期におけるクランク角に対する燃焼圧力の変
化を関数近似し、該近似関数の極大値に対応するクラン
ク角を最高燃焼圧力発生時期とすることを特徴とする内
燃機関の最高燃焼圧力発生時期検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191094A JPS6168533A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 内燃機関の最高燃焼圧力発生時期検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191094A JPS6168533A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 内燃機関の最高燃焼圧力発生時期検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168533A true JPS6168533A (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=16268751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59191094A Pending JPS6168533A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 内燃機関の最高燃焼圧力発生時期検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168533A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415934U (ja) * | 1987-07-13 | 1989-01-26 | ||
| JPH0171645U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-12 | ||
| JPH0791309A (ja) * | 1994-08-18 | 1995-04-04 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内圧最大時期検出装置 |
| US7138819B2 (en) | 2002-06-13 | 2006-11-21 | Advantest Corp. | Differential voltage measuring apparatus and semiconductor testing apparatus |
| CN104697800A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 现代自动车株式会社 | 一种检测发动机燃烧阶段的方法及装置 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP59191094A patent/JPS6168533A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415934U (ja) * | 1987-07-13 | 1989-01-26 | ||
| JPH0171645U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-12 | ||
| JPH0791309A (ja) * | 1994-08-18 | 1995-04-04 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内圧最大時期検出装置 |
| US7138819B2 (en) | 2002-06-13 | 2006-11-21 | Advantest Corp. | Differential voltage measuring apparatus and semiconductor testing apparatus |
| CN104697800A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 现代自动车株式会社 | 一种检测发动机燃烧阶段的方法及装置 |
| JP2015108367A (ja) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 現代自動車株式会社 | 単気筒燃焼位相情報と角加速度信号を利用したエンジンの燃焼位相予測装置および方法 |
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