ガ ソリンエ ンジンのオンボー ド 燃焼診断 と制御法
栗 原 伸 夫
*。紀 村 博 史
*半Combustion Diagnosis and Control of lgnition Spark Engines
Nobuo KuRIHARA and Hiroshi KIMuRA
Abstract
An on―board diagnosis and control system都 /as investigated for combustion improvements This system has a 32‑bit micrOcomputer and sophisticated digital alters based FFT (Fast Fourier Transform)algorithms Firstly,all of resonant vibrations caused by knocking can be detected using an vibration sensor attached at the engine block Even a trace― knock vibration 邪〆as suspectable and contrOned immediately Secondly, ■lisires during combustion can be detected An engine speed sensor 、vas attached after the crankshaft, and free― run counter having 20卜′IHz clocks and digital ■lters provided Hlisare detection over a wide range of operating conditions Lastly, air/fuel ratio lmit can be detected every cyhnder, using the engine speed sensor,the high resolution counter,and FFT software ln this paper,test results prove the effects clearly.
′ζて,yEυοrFs: measurement and control, gasohne engine, computer control, diagnostics, knocking,■lisire,air/fuel ratiO lilnit
1.緒 言
ガ ソリンエ ンジンでは制御 システムの電子化 が進展 して きたが
,近
年 またいっそうの高度化 が期待 されている。燃料制御 はすで に気化器か ら噴射式 に代わ り,点
火制御 もほ とん どが電子 進角式 とな り,触
媒性能 を最大限 に引 き出す よ うマイクロコンピュータで制御 され る。 その結 果,気
化器 の時代 に比 べ て排気HC濃度 が1/100に まで低減 された。そ して今,地 球温暖化 を 緩和す るうえで燃焼の効率向上 (C02低減
)が
重要な課題 となっている。 こうした情勢下 にお いてガ ソリンエ ンジンは
,燃
料噴射 をポー ト部平成10年10月 16日 受理
*機械工学科・ 教授
**日立製作所・研究員
か らシ リングヘ ッド部へ移動 して直接噴射 させ る
,所
謂,直
噴エ ンジンが普及 しつつある。 こ のエ ンジンは点火プラグの付近 に燃料 を集中さ せて希薄燃焼 (リー ンバーン)を
実現 させ る方 式である。 この場合,走
行中の負荷 に見合 つて 空燃比 を大幅 に変化 させ ることか ら,燃
焼状態 の管理 には一段 と精密な制御が要求 される。つ まリポー ト噴射エ ンジンでは燃料供給 に遅れが あるので気筒毎の燃焼状態 までは管理 してはい ないが,直
噴エ ンジンの′性能 を引 き出す には燃 焼 をその度 に評価 して緻密 に制御す ることまで 要求 され る。 しか しなが らセンサを気筒毎 に設 置す ることが難 しい こともあって,従
来の制御 システムでは充分 な気筒別管理がで きていると は言 えない。本論文 は超 リー ンバー ンのための制御 に関 し
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