JPS59206648A - 内燃機関の燃焼室内圧力を検出するセンサの較正方法 - Google Patents
内燃機関の燃焼室内圧力を検出するセンサの較正方法Info
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- JPS59206648A JPS59206648A JP58009930A JP993083A JPS59206648A JP S59206648 A JPS59206648 A JP S59206648A JP 58009930 A JP58009930 A JP 58009930A JP 993083 A JP993083 A JP 993083A JP S59206648 A JPS59206648 A JP S59206648A
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- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
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- 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】
（発明の利用分野）
本発明は内燃機関の燃焼室内圧力を測定するセンサの出
力を較正する方法に関するものであり、内燃機関の燃焼
状態を最適に制御するための基礎となる方法に関するも
のである。
力を較正する方法に関するものであり、内燃機関の燃焼
状態を最適に制御するための基礎となる方法に関するも
のである。
（従来技術）
内燃機関の燃焼状態を制御する技術としては、例えば次
のようなものが開示されている。
のようなものが開示されている。
まず特公昭４９−１７９７３号は、燃焼室内圧力をイオ
ン化電流に変換し、このイオン化電流のピーク伯を検出
し、点火時期を調整して、■二死点に対する岐高燃焼圧
力点の角度を最適に制御することにより、内燃機関の出
力を最大にしようとするムのである。
ン化電流に変換し、このイオン化電流のピーク伯を検出
し、点火時期を調整して、■二死点に対する岐高燃焼圧
力点の角度を最適に制御することにより、内燃機関の出
力を最大にしようとするムのである。
また特公昭４９−２９２０９号は、内燃機関の燃焼室内
圧力の尖頭値発生時期を電気的に検出する装置とクラン
ク軸の回転角基準位置を電気曲番こ検出する装置とを備
え、燃焼室内圧力の尖頭値の発生位置をクランク軸の回
転角基準位置信号を用いて検知し、これを最適位置にす
るよう（こ点火位置を変えるものである。
圧力の尖頭値発生時期を電気的に検出する装置とクラン
ク軸の回転角基準位置を電気曲番こ検出する装置とを備
え、燃焼室内圧力の尖頭値の発生位置をクランク軸の回
転角基準位置信号を用いて検知し、これを最適位置にす
るよう（こ点火位置を変えるものである。
また特開昭５３−５６４２９吟は、燃焼室内圧力か予め
決められた成る値以上にならないように点火時期を制御
して排気ガス中の有害成分を低減しようとしたものであ
る。
決められた成る値以上にならないように点火時期を制御
して排気ガス中の有害成分を低減しようとしたものであ
る。
また特開昭５２−７７９３５ ｖｆは、燃焼カスの最高
圧力と予め決められた基準設定圧力との差を検知して、
最高圧力を基準設定圧力に適合させるように制御する点
火時期制御方法を開示しているまた特開昭５２−１５１
４３２号は、点火時期を進めるに従って燃焼室内圧力の
最大値Ｐｍａｘとモータリング圧力Ｐｍとの比Ｐ ｍ
ａ ｘ ／ Ｐ ｍか大きくなる傾向かあり、Ｍ Ｂ
Ｔ （ＩＩＩｉｎｉｍｕｍ ５ｐａｒｋａｄｖａｎｃｃ
ｆｏｒ ｂｅｓｔ ｔｏｒｑｕｅ）では、回転速度、
吸入負圧、空燃比等のパラメータに拘らずＰ ｍ ａ
ｘ ／ＰＩｆｆｌが殆と−・定である性質を利用して、
点火時期をＰ ｍ ａ ｘ ／ Ｐ ｍが一定となるよ
う番こＨｊ制御するものであり、従来の内燃機関の試験
結果番こ基づｌ、ＸてＹｌｉ均的点的点火時期ログラム
した方式の点火時期制御装置と比較して、大気状態、内
燃機関特性のばらつき等の補正を必要としない点で優れ
てしするまた特開昭５３−６０４３１号は、−に記の特
開昭５２−１５１４３２と同様に、Ｐ ｍ ａ ｘ ／
Ｐ ｍが所定（＋Ｃｉとなるように制御する点火時期
制御装置において１ ノッキングが生じた持点では点火
時期を遅らせるように制御するものである。
圧力と予め決められた基準設定圧力との差を検知して、
最高圧力を基準設定圧力に適合させるように制御する点
火時期制御方法を開示しているまた特開昭５２−１５１
４３２号は、点火時期を進めるに従って燃焼室内圧力の
最大値Ｐｍａｘとモータリング圧力Ｐｍとの比Ｐ ｍ
ａ ｘ ／ Ｐ ｍか大きくなる傾向かあり、Ｍ Ｂ
Ｔ （ＩＩＩｉｎｉｍｕｍ ５ｐａｒｋａｄｖａｎｃｃ
ｆｏｒ ｂｅｓｔ ｔｏｒｑｕｅ）では、回転速度、
吸入負圧、空燃比等のパラメータに拘らずＰ ｍ ａ
ｘ ／ＰＩｆｆｌが殆と−・定である性質を利用して、
点火時期をＰ ｍ ａ ｘ ／ Ｐ ｍが一定となるよ
う番こＨｊ制御するものであり、従来の内燃機関の試験
結果番こ基づｌ、ＸてＹｌｉ均的点的点火時期ログラム
した方式の点火時期制御装置と比較して、大気状態、内
燃機関特性のばらつき等の補正を必要としない点で優れ
てしするまた特開昭５３−６０４３１号は、−に記の特
開昭５２−１５１４３２と同様に、Ｐ ｍ ａ ｘ ／
Ｐ ｍが所定（＋Ｃｉとなるように制御する点火時期
制御装置において１ ノッキングが生じた持点では点火
時期を遅らせるように制御するものである。
また特開昭５２−３９０３８号は、燃費率を最小にする
最適な点火時期は、単に内燃機関の回転速度と吸気圧の
二つのパラメータのみでプログラムすることは難しく、
かつ内燃機関や点火装置６等のばらつきを考ｊ遍すると
、点火時期を周１υ１的しこ変化さぜることによってト
ルク変化を発生させ、点火時期の変化する位相とトルク
の位相関係を゛トｌ別してこの両者の位相関係によって
点火時期を制御することにより、最小燃費率で内燃機関
を動作させようとするものである。
最適な点火時期は、単に内燃機関の回転速度と吸気圧の
二つのパラメータのみでプログラムすることは難しく、
かつ内燃機関や点火装置６等のばらつきを考ｊ遍すると
、点火時期を周１υ１的しこ変化さぜることによってト
ルク変化を発生させ、点火時期の変化する位相とトルク
の位相関係を゛トｌ別してこの両者の位相関係によって
点火時期を制御することにより、最小燃費率で内燃機関
を動作させようとするものである。
しかし１−記のごとき従来技術においては、燃焼室内圧
力を検出する圧力センサの出力を内燃機関の動作中に較
正することが出来なかったので、燃焼室内における物理
現象が変化したのか、圧力センサの温度変化、経時変化
による出力変化かを明確に識別することが出来ず、従っ
て点火時期制御等において十分な性能を得ることか出来
ないという問題があった。
力を検出する圧力センサの出力を内燃機関の動作中に較
正することが出来なかったので、燃焼室内における物理
現象が変化したのか、圧力センサの温度変化、経時変化
による出力変化かを明確に識別することが出来ず、従っ
て点火時期制御等において十分な性能を得ることか出来
ないという問題があった。
すなわち、自動車の内燃機関に設置されている圧力セン
サが動作する環境は、−４０°Ｃ程度の極寒から１００
℃を越えるような高温まであり、圧力センサは当然この
温度範囲で正常に作動する必要がある。
サが動作する環境は、−４０°Ｃ程度の極寒から１００
℃を越えるような高温まであり、圧力センサは当然この
温度範囲で正常に作動する必要がある。
しかし圧電素子や歪ゲージで構成される圧力センサは、
高温での温度変化が大きく、これを粘雀に温度補償する
ことは非常に困難であった。
高温での温度変化が大きく、これを粘雀に温度補償する
ことは非常に困難であった。
また自動車のように長年月にわたって使用される装置に
おいては、当然、経時変化が生じることが予想されるが
、その分を正確かつ自動的に補正することは極めて困難
であった。
おいては、当然、経時変化が生じることが予想されるが
、その分を正確かつ自動的に補正することは極めて困難
であった。
（発明の１−１的）
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであ
り、燃焼室内圧力を検出する圧力センサの出力を内燃機
関の実働中に自動的に較正する方法を提供することを目
的とする。
り、燃焼室内圧力を検出する圧力センサの出力を内燃機
関の実働中に自動的に較正する方法を提供することを目
的とする。
（発明の概要）
上記のＩＷ的を達成するため本発明においては、一定の
運転状態における燃焼室内圧力が吸入空気ｊ１１−に比
例すること、および吸入空気の温度変化範囲は圧力セン
サの温度変化範囲より大幅に狭く温度補償が容易である
ことに着目し、吸入空気量またはそれと同等な運転変数
（吸入負圧、スロットル介開度等）を用いて圧力センサ
の値を較正するように構成している。
運転状態における燃焼室内圧力が吸入空気ｊ１１−に比
例すること、および吸入空気の温度変化範囲は圧力セン
サの温度変化範囲より大幅に狭く温度補償が容易である
ことに着目し、吸入空気量またはそれと同等な運転変数
（吸入負圧、スロットル介開度等）を用いて圧力センサ
の値を較正するように構成している。
また本発明においては、モータリング圧力の値は、運転
状態に関わらず吸入空気量に比例することに着目し、燃
焼室内圧力からモータリング圧力を分離し、その値と吸
入空気量とに基づいて圧力センサの伯を較正するように
構成している。
状態に関わらず吸入空気量に比例することに着目し、燃
焼室内圧力からモータリング圧力を分離し、その値と吸
入空気量とに基づいて圧力センサの伯を較正するように
構成している。
（発明の実施例）
以下実施例に基づいて本発明の詳細な説明する第１図は
本発明を適用する内燃機関制御装置の一例図である。
本発明を適用する内燃機関制御装置の一例図である。
第１図において、■は内燃機関本体（４％筒の場合を示
す）、２は吸気管、３は排気管である。
す）、２は吸気管、３は排気管である。
吸気管２のスロットル弁４の上流部と下流部とは、バイ
パス管６で連結されており、かつバイパス管６の途中に
は空気量調節器７が設けられている。この空気ψ調節器
７は、例えば電磁弁又は電磁弁と負圧ｊ１′との組合せ
で構成されており、流量制御信号Ｓ８に応してバイパス
管６を流れる吸入空気流量を調節する。
パス管６で連結されており、かつバイパス管６の途中に
は空気量調節器７が設けられている。この空気ψ調節器
７は、例えば電磁弁又は電磁弁と負圧ｊ１′との組合せ
で構成されており、流量制御信号Ｓ８に応してバイパス
管６を流れる吸入空気流量を調節する。
また吸入′ノに気量センサ（例えばエアフローメータ）
８は、内燃機関に吸入される空気量に対応した吸入空気
量信号ｓｉを出力する。
８は、内燃機関に吸入される空気量に対応した吸入空気
量信号ｓｉを出力する。
またスロットル弁４と連動するスロットルセンサ５は、
スロン］・ル弁４の開度に対応したスロツまた各気筒の
吸気ボートには、燃料噴射弁９が設けられており、噴射
信号Ｓ９に対応した吊−の燃料を噴射する。
スロン］・ル弁４の開度に対応したスロツまた各気筒の
吸気ボートには、燃料噴射弁９が設けられており、噴射
信号Ｓ９に対応した吊−の燃料を噴射する。
一方、排気管３には、排気センサ１０か設けられている
。
。
この排気センサ１０は、排気ガス中の酸素濃度に対応し
て動作し、混合気がリッチ（空燃比が理論空燃比より小
）のときは高レベル、リーン（空燃比が理論空燃比より
大）のときは低レベルの空燃比信号Ｓ７を出力する。
て動作し、混合気がリッチ（空燃比が理論空燃比より小
）のときは高レベル、リーン（空燃比が理論空燃比より
大）のときは低レベルの空燃比信号Ｓ７を出力する。
また胡気管３と吸気管２とは、排気量がＬ管１１を介し
て接続されている。
て接続されている。
この排気量流管１１の途中には、還流量調節器１２か設
けられており、還流量制御信号ＳＩＯに応じて排気還流
量を制御する。この還流量調節器１２の構造は、前記の
空気量調節器７と同様である。
けられており、還流量制御信号ＳＩＯに応じて排気還流
量を制御する。この還流量調節器１２の構造は、前記の
空気量調節器７と同様である。
また点火信号Ｓｌｌによって制御される点火装置１３は
、各気筒毎に設けられている点火プラグ（図示せず）に
高電圧を与えて点火動作を行なうまたクランク角センサ
１４は、内燃機関のクランク軸が単位角度（たとえば１
°）回転する毎に中位角信号Ｓ４を出力し、基準角度（
４気筒機関では１８０°）回転する毎に基準角信号Ｓ５
を出力する。
、各気筒毎に設けられている点火プラグ（図示せず）に
高電圧を与えて点火動作を行なうまたクランク角センサ
１４は、内燃機関のクランク軸が単位角度（たとえば１
°）回転する毎に中位角信号Ｓ４を出力し、基準角度（
４気筒機関では１８０°）回転する毎に基準角信号Ｓ５
を出力する。
また水温センサ１５は、内燃機関の冷却水温度に対応し
た温度信号Ｓ３を出力する。
た温度信号Ｓ３を出力する。
また圧力センサ１６は、燃焼室内圧力に対応した圧力信
号Ｓ６を出力する。この圧力センサとしては、例えば第
２図に示すごとく、点火プラグ１８と燃焼室壁１９との
間にワッシャの形で圧設された圧電素子２０を用いるこ
とが出来る。
号Ｓ６を出力する。この圧力センサとしては、例えば第
２図に示すごとく、点火プラグ１８と燃焼室壁１９との
間にワッシャの形で圧設された圧電素子２０を用いるこ
とが出来る。
また演算装置δ１７は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ。
ＲＯＭ、Ｉｌｏ、Ａ／Ｄ変換器等からなるマイクロコン
ピュータで構成されており、上記の各センサからの信号
３１〜Ｓ７を入力し、各種の演算を行なってに記の各制
御信号Ｓ８〜ｓｉｉを出力する。
ピュータで構成されており、上記の各センサからの信号
３１〜Ｓ７を入力し、各種の演算を行なってに記の各制
御信号Ｓ８〜ｓｉｉを出力する。
次に本発明の圧力センサの出力の較正方法について説明
する。
する。
なおこの較正演算は、各種入力信号５Ｌ−５７に応じて
演算装置１７で行なう。
演算装置１７で行なう。
第３図は吸入空気量（吸入空気量信号Ｓｔから求める）
と圧力センサ１６の出力との関係図である。
と圧力センサ１６の出力との関係図である。
第３図において、Ｌｌは燃焼室内圧力（圧力センサ１６
の出力そのもの）、第２はモータリング圧力（ピストン
の上下によって燃焼室内の気体が圧縮されて生じる圧力
）を示し、Ｌｌと第２どの差か燃焼圧力（４ｊ’ａ合気
の燃焼によって生じる圧力）である。
の出力そのもの）、第２はモータリング圧力（ピストン
の上下によって燃焼室内の気体が圧縮されて生じる圧力
）を示し、Ｌｌと第２どの差か燃焼圧力（４ｊ’ａ合気
の燃焼によって生じる圧力）である。
なお燃焼室内圧力の値はピストンの位置すなわちクラン
ク角および点火時期、ＥＧＲ量、空燃比に応じて変化す
るから、第３図のＬｌの特性は。
ク角および点火時期、ＥＧＲ量、空燃比に応じて変化す
るから、第３図のＬｌの特性は。
特定のクランク角および特定の運転状態におけるイ直を
示す。
示す。
第３ ＋Ｎから判るように、一定のクランク角および一
定の運転状態における吸入空気量と燃焼室内圧力とは比
例関係にあるので、吸入空気量を用いて燃焼室内圧力の
較正を行なうことが出来る。
定の運転状態における吸入空気量と燃焼室内圧力とは比
例関係にあるので、吸入空気量を用いて燃焼室内圧力の
較正を行なうことが出来る。
また後述のごとく、モータリング圧力は運転状Ｆ；に関
わらす吸入空気量と比例関係にあるから、燃焼室内圧力
からモータリング圧力を分離することが出来れば、上記
の較正を確実かつ容易に行なうことが出来る。
わらす吸入空気量と比例関係にあるから、燃焼室内圧力
からモータリング圧力を分離することが出来れば、上記
の較正を確実かつ容易に行なうことが出来る。
なお吸入空気の温度の」二限はせいぜい５０°Ｃ程Ｉｆ
！Ｌであり、その温度変化範囲は圧力センサの温度変化
範囲に比べて大幅に狭く、吸入空気量の温度補正は容易
である。
！Ｌであり、その温度変化範囲は圧力センサの温度変化
範囲に比べて大幅に狭く、吸入空気量の温度補正は容易
である。
次に第４図は、本発明の演算を示すフローチャー１・の
−実施例図である。
−実施例図である。
第４図において、まずＰｌで点火時期、ＥＧＲ品および
空燃比が一定の状態で、特定のクランク角における燃焼
室内圧力を測定して記憶する。
空燃比が一定の状態で、特定のクランク角における燃焼
室内圧力を測定して記憶する。
なお後述するごとく、燃焼室内圧力から求めたモータリ
ング圧力を用いるときは、点火時期等は一定にする必要
はなく、特定のクランク角での値であればよい。
ング圧力を用いるときは、点火時期等は一定にする必要
はなく、特定のクランク角での値であればよい。
次にＢ２で、吸入空気量を測定して記憶する。
なおこれは吸入空気量に限らずそれと同等の運転変数、
たとえば吸入負圧、スロットル弁開度等でもよい。
たとえば吸入負圧、スロットル弁開度等でもよい。
次にＢ３で、吸入空気温度をＸ１ｌｌ定（吸気管２に設
けた温度センサたとえばサーミスタ等で測定）し、それ
によってＢ２で求めた吸入空気量を基阜温度の値に補正
する。
けた温度センサたとえばサーミスタ等で測定）し、それ
によってＢ２で求めた吸入空気量を基阜温度の値に補正
する。
次にＢ４で、前記第３図に示すごとき比例関係を利用し
て、その形式の内燃機関について予め実験で求めておい
た基争値と、ＰＩ Ｂ３で求めた燃焼室内圧力と吸入空
気量の対応関係とを比較する。
て、その形式の内燃機関について予め実験で求めておい
た基争値と、ＰＩ Ｂ３で求めた燃焼室内圧力と吸入空
気量の対応関係とを比較する。
Ｂ４で燃焼室内圧力の値が過大側に偏っていた場合には
Ｂ５へ行き、基準値との偏差分だけ圧力センサの＜ｄｉ
を減少させる補正をする。
Ｂ５へ行き、基準値との偏差分だけ圧力センサの＜ｄｉ
を減少させる補正をする。
Ｂ４で燃焼室内圧力の値が過小側に偏っていた場合には
Ｂ６へ行き、基準値との偏差分だけ圧力センサの値を増
加させる補正をする。
Ｂ６へ行き、基準値との偏差分だけ圧力センサの値を増
加させる補正をする。
ｊ二記のごとき演算によって圧力センサの出力を内燃機
関の作動中に自動的に較正することが出来る。
関の作動中に自動的に較正することが出来る。
」：記の演算においては、燃焼室内圧力そのものを用い
て較ＩＦする方法を示したが、第４図のフローチャート
において、燃焼室内圧力の代りにモータリング圧力を用
いてもよい。
て較ＩＦする方法を示したが、第４図のフローチャート
において、燃焼室内圧力の代りにモータリング圧力を用
いてもよい。
次にモータリング圧力波形と燃焼圧力波形とを識別する
方法について説明する。
方法について説明する。
実際の内燃機関に取付けた圧力センサ１６によって検出
される燃焼室内圧力波形は、第５図に示すようになる。
される燃焼室内圧力波形は、第５図に示すようになる。
第５図において、Ａ−Ｄは点火時期を変えたことによる
燃焼室内圧力波形の変化を小し、ＡからＤへゆくに従っ
て次第に点火時期かｄくなった状ｊｌ、を示す。またＡ
１．Ｂ１．Ｃ１、Ｄｌはそれぞれ全体の燃焼室内圧力波
形を示し、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｂ２はそれぞれモータリ
ング圧力波形を７エベす。また肩線部分が燃焼圧力であ
る第５図から判るように、燃焼室内圧力波形はモータリ
ング圧力と燃焼圧力とが合成されたものであ−るから、
このままではモータリング圧力と燃焼圧力とを分離して
求めることは出来ない。しかしモータリング圧力波形は
、その性質Ｌ、上死点ＴＤＣに対して対称であるから、
ＣまたはＤのごとき波形にすれば、モータリング圧力と
燃焼圧力とを分離することが可能となる。
燃焼室内圧力波形の変化を小し、ＡからＤへゆくに従っ
て次第に点火時期かｄくなった状ｊｌ、を示す。またＡ
１．Ｂ１．Ｃ１、Ｄｌはそれぞれ全体の燃焼室内圧力波
形を示し、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｂ２はそれぞれモータリ
ング圧力波形を７エベす。また肩線部分が燃焼圧力であ
る第５図から判るように、燃焼室内圧力波形はモータリ
ング圧力と燃焼圧力とが合成されたものであ−るから、
このままではモータリング圧力と燃焼圧力とを分離して
求めることは出来ない。しかしモータリング圧力波形は
、その性質Ｌ、上死点ＴＤＣに対して対称であるから、
ＣまたはＤのごとき波形にすれば、モータリング圧力と
燃焼圧力とを分離することが可能となる。
すなわちＣやＤの波形においては、波形の立上り時点（
下死点に相当）ＴＯから上死点ＴＤＣまでは、モータリ
ング圧力のみであるからこの波形を記憶し、」−死点Ｔ
ＤＣ以降はその記憶した値を」−死点ＴＤＣに対して対
称に演算すれば、燃焼圧力を除いたモータリング圧力の
みが得られ、その１１Ｉ′ｌを全体の燃焼室内圧力から
引算すれば、燃焼圧力が求められる。
下死点に相当）ＴＯから上死点ＴＤＣまでは、モータリ
ング圧力のみであるからこの波形を記憶し、」−死点Ｔ
ＤＣ以降はその記憶した値を」−死点ＴＤＣに対して対
称に演算すれば、燃焼圧力を除いたモータリング圧力の
みが得られ、その１１Ｉ′ｌを全体の燃焼室内圧力から
引算すれば、燃焼圧力が求められる。
以ド、第５図のＢとＣの波形および第６図のフローチャ
ー１・（こ基づいて説明する。
ー１・（こ基づいて説明する。
第６図において、まずＢ７で、点火時期を−に死点Ｔ’
ＤＣより十分前の位置たとえば第５図ＢのＴ２に設定し
、Ｂのごとき単峰性の燃焼室内圧力波形になるようにす
る。
ＤＣより十分前の位置たとえば第５図ＢのＴ２に設定し
、Ｂのごとき単峰性の燃焼室内圧力波形になるようにす
る。
次にＴ８−ｃ−１α＝α＋１にする。これは点火時期を
前回の値より一定量だけ遅らせることを意味している。
前回の値より一定量だけ遅らせることを意味している。
次にＴ９で、点火時期をＴ２＋αに設定する。
Ｔ８とＴ９とによって点火時期が一回の演算毎に一定ｊ
−ずつ起れることになる。
−ずつ起れることになる。
次にＰＩＯで、各クランク角度毎に燃焼室内圧力を測定
し、各クランク角度毎の平均値を求めて記憶する。なお
この測定は同一運転状態においての値を求める。またＡ
１１ｌ定価の平均を求めるのは、−回の測定では、ばら
つきがあるため数回の平均１１１１を求めるのである。
し、各クランク角度毎の平均値を求めて記憶する。なお
この測定は同一運転状態においての値を求める。またＡ
１１ｌ定価の平均を求めるのは、−回の測定では、ばら
つきがあるため数回の平均１１１１を求めるのである。
次にｐＨで、前回の測定値（クランク角度がＴＯに近い
力）Ｐｂと今回の測定値Ｐａとを比較する。
力）Ｐｂと今回の測定値Ｐａとを比較する。
Ｐａ≧Ｐｂであれば、圧力が一１＝昇していること（圧
力波形の極大値前）を示すから、Ｔ８へ戻って」―記の
Ｔ′−１ｌｆｆｉを繰返す。Ｐ ａ＜Ｐ ｂになれば、
少なくとも一つの極大値がおちたことを示すから、ＰＩ
３ へ １丁 く 。
力波形の極大値前）を示すから、Ｔ８へ戻って」―記の
Ｔ′−１ｌｆｆｉを繰返す。Ｐ ａ＜Ｐ ｂになれば、
少なくとも一つの極大値がおちたことを示すから、ＰＩ
３ へ １丁 く 。
なわち連続して下降したか否かを判定する。
Ｐ ｌ ’２でＹ Ｅ、Ｓの場合は、第５図Ｂのごとき
単峰性の特性であることを示すから、再びＴ８へ戻って
上記のＰ Ｉｌ「ｌを繰返す。
単峰性の特性であることを示すから、再びＴ８へ戻って
上記のＰ Ｉｌ「ｌを繰返す。
ＰＩ３でＮＯの場合は、ＰＩ３へゆき、小から大への変
化があったか否か、すなわち極小値があったか否かを判
別する。
化があったか否か、すなわち極小値があったか否かを判
別する。
ＰＩ３でＮＯの場合は前記と同様にＴ８へ戻って繰返す
。
。
ＰＩ３でＹＥＳの場合は、第５図のＣの波形のことく、
双峰性の特性であることを示すから ＰＩ３へゆく。
双峰性の特性であることを示すから ＰＩ３へゆく。
ＰＩ３では、極小値の生じたクランク角度が上死点ＴＤ
Ｃ以後か否かを判別する。
Ｃ以後か否かを判別する。
ＰＩ３でＮｏの場合すなわち上死点ＴＤＣ以＋１（（に
極小値か生じた場合は、通常ありえない異常状態である
からＰＩ３へゆき、そのような状ｊＥの生した回数を判
定する。
極小値か生じた場合は、通常ありえない異常状態である
からＰＩ３へゆき、そのような状ｊＥの生した回数を判
定する。
ＰＩ３で所定回数（例えば１〜２回）以−ドの場合は、
測定ご“（ηと考えられるので、Ｔ８へ戻る。
測定ご“（ηと考えられるので、Ｔ８へ戻る。
所定回数似）二連続した場合は、異常燃焼が生じたか、
または圧力センサ１６等に異常が発生したことが考えら
れるので、ＰＩ３へいって異常警報をイｒなう。
または圧力センサ１６等に異常が発生したことが考えら
れるので、ＰＩ３へいって異常警報をイｒなう。
・力Ｐ１４でＹＥＳの場合は、第５図のＣの波形である
から、ＰＩ３、ＰＩＯで燃焼圧力およびモータリング圧
力の演初を行なう。
から、ＰＩ３、ＰＩＯで燃焼圧力およびモータリング圧
力の演初を行なう。
以ド第５図のＣの波形を用いて上記の演算を説明する。
第５図のＣにおいて、ＴＯをＯ１上死点ＴＤＣを０．Ｔ
ｌを２０とすれば、モータリング圧力波形はＬ死点ＴＤ
Ｃに対して対称であるから、」二死点ＴＤＣから等距離
にあるクランク角Ｔ３とＴ４のモータリング圧力ｐｍは
等しく、Ｔ４の圧力Ｐｍ（Ｔ４）は、Ｐｍ （Ｔ４）＝
Ｐｍｆ （２（１−Ｔ４）となる。ただしＰｍｆはＯ〜
θまでのクラ／り角度に対する圧力の関数を示す。
ｌを２０とすれば、モータリング圧力波形はＬ死点ＴＤ
Ｃに対して対称であるから、」二死点ＴＤＣから等距離
にあるクランク角Ｔ３とＴ４のモータリング圧力ｐｍは
等しく、Ｔ４の圧力Ｐｍ（Ｔ４）は、Ｐｍ （Ｔ４）＝
Ｐｍｆ （２（１−Ｔ４）となる。ただしＰｍｆはＯ〜
θまでのクラ／り角度に対する圧力の関数を示す。
したがって１．死点ＴＤＣからＴ１までの各クランク角
度について上記と同様の計算を行なえば、す゛べてのク
ランク角度におけるモータリング圧力（Ｃ２の波形）を
検出することが出来る。
度について上記と同様の計算を行なえば、す゛べてのク
ランク角度におけるモータリング圧力（Ｃ２の波形）を
検出することが出来る。
そしてその求めたモータリング圧力を、各クランク角度
毎に燃焼室内圧力（ＣＩの波形）から引算すれば、燃焼
圧力Ｐｎを求めることが出来る。
毎に燃焼室内圧力（ＣＩの波形）から引算すれば、燃焼
圧力Ｐｎを求めることが出来る。
なお同一運転状態（吸入空気Ｊ４が同一）では、モータ
リング圧力波形は同一であるから、一度モータリング圧
力を求めたのちは点火時期を正常な進角値ま１で進め、
その時の燃焼室内圧力から上記のモータリング圧力を引
算することによって、必要な燃焼圧力を求めることが出
来る。
リング圧力波形は同一であるから、一度モータリング圧
力を求めたのちは点火時期を正常な進角値ま１で進め、
その時の燃焼室内圧力から上記のモータリング圧力を引
算することによって、必要な燃焼圧力を求めることが出
来る。
第６図においては、ＰＩ３でＰｍ （ｋ）（ｋは各クラ
ンク角度を示す変数）を求め、ＰＩＯでＰｎ（ｋ）を求
めている。なおＰ（ｋ）は各クランク角度における燃焼
室内圧力を示す。
ンク角度を示す変数）を求め、ＰＩＯでＰｎ（ｋ）を求
めている。なおＰ（ｋ）は各クランク角度における燃焼
室内圧力を示す。
」１記のようにして分離したモータリング圧力は点火時
期等の他の運転変数に関わらず吸入空気量に比例するか
ら、この値に基づいて第４図の補正演算を行なえば運転
状態を特定する必要がなくなり、容易に正確な較正を行
なうことか出来る。
期等の他の運転変数に関わらず吸入空気量に比例するか
ら、この値に基づいて第４図の補正演算を行なえば運転
状態を特定する必要がなくなり、容易に正確な較正を行
なうことか出来る。
次に燃焼圧力の最高値、燃焼継続時間、熱発生ｊｔ１を
Ａｌ１１定する方法を説明する。
Ａｌ１１定する方法を説明する。
第７１朔は、燃焼室内圧力波形の一例図であり、Ｅはモ
ータリング圧力と燃焼圧力との合成された燃焼室内圧力
波形、Ｆは燃焼圧力波形、ＧはＦのＪｔ’ｉ分（＋Ｉｉ
を示す。またＥにおいて、破線Ｅ１および実線Ｅ２はそ
れぞれ点火時期を変化させた場合の燃焼室内圧力波形を
示し、Ｅ３はモータリング圧力波形である。またＦおよ
びＧにおいて、破線の波形はＥｌに、実線の波形はＥ２
にそれぞれ対応する。
ータリング圧力と燃焼圧力との合成された燃焼室内圧力
波形、Ｆは燃焼圧力波形、ＧはＦのＪｔ’ｉ分（＋Ｉｉ
を示す。またＥにおいて、破線Ｅ１および実線Ｅ２はそ
れぞれ点火時期を変化させた場合の燃焼室内圧力波形を
示し、Ｅ３はモータリング圧力波形である。またＦおよ
びＧにおいて、破線の波形はＥｌに、実線の波形はＥ２
にそれぞれ対応する。
第７１５＜ｌにおいて、まずＥに示すことき燃焼室内圧
力波形から＋ｉｉｊ記のごとき方法によってモータリン
グ圧力Ｅ３を分瑚し、それをＥｌおよびＥ２がらそれぞ
れ引すすることにより、Ｆに示すごとき燃焼圧力波形を
得る。
力波形から＋ｉｉｊ記のごとき方法によってモータリン
グ圧力Ｅ３を分瑚し、それをＥｌおよびＥ２がらそれぞ
れ引すすることにより、Ｆに示すごとき燃焼圧力波形を
得る。
次１こＦの波形から、周知の逐次比較法（隣合ったイ１
１１を１１「１次比較してゆくことによってピークを見
（１ける方法）や微分値がゼロになる位置を検出するこ
とによって燃焼圧力の最大値Ｆ１．Ｆ２および−その発
生位置ＴＤＣ，Ｔ８を求める。
１１を１１「１次比較してゆくことによってピークを見
（１ける方法）や微分値がゼロになる位置を検出するこ
とによって燃焼圧力の最大値Ｆ１．Ｆ２および−その発
生位置ＴＤＣ，Ｔ８を求める。
またＦの波形が０以上になったクランク角度Ｔ５および
Ｔ６から０に戻ったクランク角度Ｔ７およびＴ９までの
時間τ１およびτ２が燃焼継続時間である。クランク角
度を時間に変換するには、その時の内燃機関の回転速度
から単位クランク角ＩＷ（例えば１°）回転する時間を
計算し、その（１１（にＴ５〜Ｔ７またはＴ６〜Ｔ９の
クランク角度＋１を乗算すればよい。
Ｔ６から０に戻ったクランク角度Ｔ７およびＴ９までの
時間τ１およびτ２が燃焼継続時間である。クランク角
度を時間に変換するには、その時の内燃機関の回転速度
から単位クランク角ＩＷ（例えば１°）回転する時間を
計算し、その（１１（にＴ５〜Ｔ７またはＴ６〜Ｔ９の
クランク角度＋１を乗算すればよい。
またＧの波形ｔオ、Ｆの波形を積分したものであり、そ
の最大値Ｇ１、Ｇ２はそれぞれ熱発生量をノエくず。し
たかってＴ７またはＴ９におけるＧの値を求めれば、そ
れぞれの熱発生量を得ることが出来る。
の最大値Ｇ１、Ｇ２はそれぞれ熱発生量をノエくず。し
たかってＴ７またはＴ９におけるＧの値を求めれば、そ
れぞれの熱発生量を得ることが出来る。
上記の燃焼室内圧力およびそれから求められる燃焼圧力
の最大値、燃焼継続時間、熱発生量は、同一の運転状態
であっても、Ｅ Ｇ ＲＱｌ、空燃比、点火時期等を変
えることによって変化し、七の値によってＮＯｘの排出
量、発生トルク、燃費率等か大幅に変化する。したがっ
て前記の方法で圧力センサの出力を較正して燃焼圧力の
最大値等を正確に知ることにより、温度変化や経時変化
に影響されることなく、燃焼状態を適確に制御すること
か１丁能になる。
の最大値、燃焼継続時間、熱発生量は、同一の運転状態
であっても、Ｅ Ｇ ＲＱｌ、空燃比、点火時期等を変
えることによって変化し、七の値によってＮＯｘの排出
量、発生トルク、燃費率等か大幅に変化する。したがっ
て前記の方法で圧力センサの出力を較正して燃焼圧力の
最大値等を正確に知ることにより、温度変化や経時変化
に影響されることなく、燃焼状態を適確に制御すること
か１丁能になる。
（発明の効果）
以」、説明したごとく本発明によれば、吸入空気１−ま
たはそれと同等な運転変ａ（吸入負圧、スロントル弁開
度等）を用いて圧力センサの値を較正するように構成し
たことにより、温度変化や経時変化に影響されることな
く常に燃焼室内圧力の値をｉｌ−ｇ（に検出することが
出来、またその値から、内燃機関の燃焼状態に重要な関
係をもつ燃焼圧力の最大（ｌｒｉ 、燃焼継ｋｉｔ時間
、熱発生量等を正確に求めることが出来る。したがって
本発明の方法で上記の諸ｉ、１を求めることにより、内
燃機関の燃焼状ｙハ、を適切かつイＳ効に制御すること
が可能になるという効果かある。
たはそれと同等な運転変ａ（吸入負圧、スロントル弁開
度等）を用いて圧力センサの値を較正するように構成し
たことにより、温度変化や経時変化に影響されることな
く常に燃焼室内圧力の値をｉｌ−ｇ（に検出することが
出来、またその値から、内燃機関の燃焼状態に重要な関
係をもつ燃焼圧力の最大（ｌｒｉ 、燃焼継ｋｉｔ時間
、熱発生量等を正確に求めることが出来る。したがって
本発明の方法で上記の諸ｉ、１を求めることにより、内
燃機関の燃焼状ｙハ、を適切かつイＳ効に制御すること
が可能になるという効果かある。
第１図は本発明を適用する内燃機関制御装置の例１４、
第２図は燃焼室内圧力を検出する圧力センサの一例図、
第３図は吸入空気量と燃焼室内圧力との関係図、第４図
は本発明の演算を示すフローチャートの一実施例図、第
５図は燃焼室内圧力波形の一例図、第６図はモータリン
グ圧力と燃焼圧力とを分離する演算のフローチャート、
第７図は燃焼圧力の測だを説明、するための波形図であ
る符号の説明 ｌ・・・内燃機関本体 ２・・・吸気省 ３・・・ＪＪＩ気？庁 ４・＠φスロトツル弁 ５ｅ・−スロワＩ・ルセンサ ６ｅ ・ｅバイパス管 ７・・・空気！ｉＶ調１１１Ｔ器 ８・・・吸入空気量センサ ９・−・燃＃Ｉ噴Ｑ４弁 ］０・・・１ノ１気センサ １１・・・刊気還流管 １２・・・還流吊、調節器 １３・・・点火装置 】４・１１舎クランク角センサ １５・伊・水温センサ １６・・φ圧力センサ １７・・・池算装置 １８φ・・点火プラグ １９・・・燃焼室壁 ２０ 拳 拳 −１二 電 素 了＝第２図 第３図 ノ）＼ （イヘ嘗削 哄λ＼ｑシｊｔ
ブ（（高負薊） 第４図 ＯＴ３ θ Ｔ４ ２θ ｌ ｊｌｌｌ ＴＯＴＤＣＴ１ 手 続 ネ甫 ＪＪ三 書（自発） 昭和５９年 ４逅躇込日 特許庁長官 若杉和夫 殿 ］、事件の表示 昭和５８年特許願第９９３０号２
、発明の一名称 内燃機関の燃焼室内圧力を検出す
るセンサの較正 ３、補正をする者 事件どの関係 特許出願人 名 称 （３９９） 日産自動車株式会社４、代
理人 ５９．４，２１ ２．図面の第６図を別紙のとおり補
正する。 手続補正書（放） 昭和５９年 ６月 ７日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第９９３０号２
、発明の名称 内燃機関の燃焼室内圧力を検出する
センサの較正方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （３９９） 日産自動車株式会社４、代
理人 書（自発）の発明の名称の欄 手続補正書（白側 昭和５９年 ４月２０日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第９９３０号２
、発明の名称 内燃機関の燃焼室内圧力を検出する
センサの較正方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （３９９） 日産自動車株式会社４、代
理人 住 所 （〒１００）東京都千代田区丸の内−丁目５
番１号新丸ノ内ビルヂング３階４４区（電話２１４−０
５０２）氏 名 （６８３５） 弁理士 中
村 純 之 助５、補正の対象 明細書の発明の
詳細な説明の欄および図面。 ６、補正の内容 １．明細書第１５頁第８行目乃至第
１２行目を下記のごとく補正する。 「力を測定して記憶する。なおこの測定は同一運転状態
においての値を求める」 ２、図面の第６図を別紙のとおり補正する。 ３３５−
第２図は燃焼室内圧力を検出する圧力センサの一例図、
第３図は吸入空気量と燃焼室内圧力との関係図、第４図
は本発明の演算を示すフローチャートの一実施例図、第
５図は燃焼室内圧力波形の一例図、第６図はモータリン
グ圧力と燃焼圧力とを分離する演算のフローチャート、
第７図は燃焼圧力の測だを説明、するための波形図であ
る符号の説明 ｌ・・・内燃機関本体 ２・・・吸気省 ３・・・ＪＪＩ気？庁 ４・＠φスロトツル弁 ５ｅ・−スロワＩ・ルセンサ ６ｅ ・ｅバイパス管 ７・・・空気！ｉＶ調１１１Ｔ器 ８・・・吸入空気量センサ ９・−・燃＃Ｉ噴Ｑ４弁 ］０・・・１ノ１気センサ １１・・・刊気還流管 １２・・・還流吊、調節器 １３・・・点火装置 】４・１１舎クランク角センサ １５・伊・水温センサ １６・・φ圧力センサ １７・・・池算装置 １８φ・・点火プラグ １９・・・燃焼室壁 ２０ 拳 拳 −１二 電 素 了＝第２図 第３図 ノ）＼ （イヘ嘗削 哄λ＼ｑシｊｔ
ブ（（高負薊） 第４図 ＯＴ３ θ Ｔ４ ２θ ｌ ｊｌｌｌ ＴＯＴＤＣＴ１ 手 続 ネ甫 ＪＪ三 書（自発） 昭和５９年 ４逅躇込日 特許庁長官 若杉和夫 殿 ］、事件の表示 昭和５８年特許願第９９３０号２
、発明の一名称 内燃機関の燃焼室内圧力を検出す
るセンサの較正 ３、補正をする者 事件どの関係 特許出願人 名 称 （３９９） 日産自動車株式会社４、代
理人 ５９．４，２１ ２．図面の第６図を別紙のとおり補
正する。 手続補正書（放） 昭和５９年 ６月 ７日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第９９３０号２
、発明の名称 内燃機関の燃焼室内圧力を検出する
センサの較正方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （３９９） 日産自動車株式会社４、代
理人 書（自発）の発明の名称の欄 手続補正書（白側 昭和５９年 ４月２０日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第９９３０号２
、発明の名称 内燃機関の燃焼室内圧力を検出する
センサの較正方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （３９９） 日産自動車株式会社４、代
理人 住 所 （〒１００）東京都千代田区丸の内−丁目５
番１号新丸ノ内ビルヂング３階４４区（電話２１４−０
５０２）氏 名 （６８３５） 弁理士 中
村 純 之 助５、補正の対象 明細書の発明の
詳細な説明の欄および図面。 ６、補正の内容 １．明細書第１５頁第８行目乃至第
１２行目を下記のごとく補正する。 「力を測定して記憶する。なおこの測定は同一運転状態
においての値を求める」 ２、図面の第６図を別紙のとおり補正する。 ３３５−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、点火時期、４ノ１気趙流１辻、および空燃比を−・
定にした状態で所定のクランク角における燃焼室内圧力
を測定、記憶し、また−に記りランク角における吸入＜
７．−気Ｊｌ：に対応したイ１１（を測定、記憶し、両
名の勾ＩＬ：関係を予め定めた基べ（の対応関係と比較
し、〕、（準からの１ＳＪ差分だけ燃焼室内圧力の測定
値を補１１ニジてやることによって燃焼室内圧力を検出
するセンサの出力を較正することを特徴とする照温力が
、。 ２、＋９１″）Ｊｌクランク角における燃焼室内圧力を
測定、記憶し、その伯からモータリング圧力を分離し、
また−Ｊ−記クランク角における吸入空気量に対応した
イＩｔＪをＡ１）１定、記憶し、」−記モータリング圧
力と吸入シ；ぜ気１１．との対応関係を予め是めた基準
の対応関係と比較し、基準からの誤差分だけモータリン
グ圧力の測定値を補正してやることによって燃焼室内圧
力を検出するセンサの出力を較正することを特徴とする
照温方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58009930A JPS59206648A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 内燃機関の燃焼室内圧力を検出するセンサの較正方法 |
| EP84100677A EP0115317A3 (en) | 1983-01-26 | 1984-01-23 | Method of calibrating pressure sensor |
| US06/573,761 US4531399A (en) | 1983-01-26 | 1984-01-25 | Method of calibrating pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58009930A JPS59206648A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 内燃機関の燃焼室内圧力を検出するセンサの較正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206648A true JPS59206648A (ja) | 1984-11-22 |
| JPS6340268B2 JPS6340268B2 (ja) | 1988-08-10 |
Family
ID=11733778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58009930A Granted JPS59206648A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 内燃機関の燃焼室内圧力を検出するセンサの較正方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4531399A (ja) |
| EP (1) | EP0115317A3 (ja) |
| JP (1) | JPS59206648A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH04228855A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-08-18 | Toyota Motor Corp | 燃焼圧力センサの出力感度補正方法 |
| WO2013069157A1 (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 筒内圧センサの異常診断装置及びこれを備えた筒内圧センサの感度補正装置 |
| WO2019087521A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | ヤンマー株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2530625B2 (ja) * | 1986-09-09 | 1996-09-04 | シチズン時計株式会社 | 複合表示式電子時計 |
| US5153834A (en) * | 1986-09-10 | 1992-10-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and apparatus for detecting a misfire in a combustion chamber of an internal combustion engine |
| KR930008805B1 (ko) * | 1988-09-27 | 1993-09-15 | 미쓰비시전기주식회사 | 내연기관의 점화시기 제어장치 |
| JPH02112674A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| KR950003269B1 (ko) * | 1989-03-15 | 1995-04-07 | 미쓰비시덴키가부시키가이샤 | 내연기관의 점화시기 제어장치 |
| JPH0364653A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-20 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の筒内圧力検出装置 |
| KR940002066B1 (ko) * | 1990-08-24 | 1994-03-16 | 미쯔비시 덴끼 가부시기가이샤 | 압력센서의 페일검출방법 |
| JP2893233B2 (ja) * | 1993-12-09 | 1999-05-17 | 株式会社ユニシアジェックス | 筒内圧センサの診断装置 |
| DE10028885B4 (de) * | 2000-06-10 | 2010-12-09 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen des in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine auftretenden Brennraumdrucks |
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