KR920006455B1 - 내연기관의 실린더내 압력검출장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 실린더내 압력검출장치
제1도는 이 발명에 의한 제1실시예의 회로도.
제2도는 제1도의 동작설명도.
제3도는 압전형 실린더내압센서의 단면구조도.
제4도는 압전형 실린더내압센서의 설치도.
제5도는 이 발명에 의한 제2실시예의 회로도.
제6도는 제5도의 동작설명도.
제7도는 제5도의 압전형 실린더내압센서의 단면구조도.
제8도는 이 발명에 의한 제3실시예의 회로도.
제9도는 제8도의 동작설명도.
제10도는 제8도의 압전형 실린더내압센서의 단면구조도.
제11도는 이 발명에 의한 제4실시예의 회로도.
제12도는 제11도의 동작설명도.
제13도는 이 발명에 의한 제5실시예의 실린더내압력센서의 고장검출장치의 구성도.
제14도는 제13도의 각부 동작파형도.
제15도는 종래의 압전형 실린더내압센서의 기본회로도.
제16도는 제15도의 출력파형도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 압전형 실린더내압센서 6 : 서미스터(thermistor)
11 : 압전소자 12,16 : 전극
13 : 도선 14 : 케이스
15 : 절연판 51,52 : 연산증폭기
53,55,57 : 저항 54,56 : 콘덴서
58 : 증폭기 60 : 아날로그스위치
62 : 비교기 63 : 고정검출회로
이 발명은 내연기관의 연소기통내의 압력정보를 계측하는 내연기관의 실린더내 압력검출기에 관한 것이다.
내연기관의 연소상태나 회전사이클마다의 동작을 계측하기 위하여 일반적으로 연소기통내의 압력이 측정된다. 이 측정에 사용되는 실린더내압센서로서 압전형이 일반적으로 이용되고 있다. 이 압전형 실린더내압센서는 압력에 감응하여 전하를 발생하는 압전소자에 직간접으로 기통내의 압력이 부가되어서 부가압력에 따른 전하량을 출력하는 것이다.
예를들면 압전형 실린더내압센서의 한예를 제3도에 표시한다. 제3도에서 11은 압전소자, 12는 2매의 압전소자 사이에 삽입되고 출력신호를 도선(13)으로 도출하는 전극, 14는 센서의 내부구조품을 덮는 게이스이다. 이 압전형 실린더내압센서는 링(ring)상의 형상으로 되고 제4도와 같이 엔진의 연소기통의 상벽을 이루는 실린더헤드(2)와 점화플러그(3)간에 장착된다. 그리고 연소기통내의 압력이 점화플러그를 통하여 압전형 실린더내압센서(1)의 압전소자(11)에 전달되고 실린더내압력에 대응한 전하가 출력된다. 그런데 상기 압전형 실린더내압센서의 실린더내압력에 내응하는 출력신호는 전하량이기 때문에 이 전하량을 전기적으로 처리하기 쉬운 전압치로 변환시킬 필요가 있다. 그래서 전하량을 전압치로 변환하는 수단으로서 종래에는 일반적으로 전하증폭기가 사용되고 있었다.
제15도는 전하증폭기의 기본회로도를 표시한다. 제15도에서, 41은 연산증폭기 이며, 42는 콘덴서 이다. 압전형실린더내압센서(1)의 출력은 연산증폭기(41)의 반전입력에 접속되고 콘덴서(42)는 연산증폭기(41)의 반전입력과 출력간에 접속된다. 또 연산증폭기(41)의 비반전입력은 접지되어 있다. 여기서 연산증폭기(41)는 반전 및 비반전의 입력전압이 동레벨이 되도록 출력 제어하는 것이며 압전형실린더내압센서(1)로부터 전하Q가 입력되면은 연산증폭기(41)는 전하 Q를 모두 콘덴서(42)에 충전하겠금 제어동작한다. 따라서 콘덴서(42)의 정전용량을 C라하면 V=Q/C인 전압이 연산증폭기(41)의 출력으로 나타난다. 여기서 전하량 Q는 실린더내압력과 비례관계에 있기 때문에 연산증폭기(41)의 출력전압 V는 실린더내 압력에 대응한 값이 되며 엔진운전중에는 제16도와 같은 연소압력신호를 출력한다. 그런데 상기 전하증폭기에서는 전하량을 직접콘덴서에 의하여 전압치로 변환하는 방식이며 콘덴서(42)의 정전용량이 압전형 실린더내압센서(1)의 압전소자(11)의 정전용량에 합쳐서 작게 설정되어 있기 때문에 압전형실린더내압센서(1)나 그 출력신호선 또는 전하증폭기의 입력회로등의 전류누설 혹은 연산증폭기(41)의 입력바이어스전류등 입력부에 실린더내 압력신호 이외의 전하이동 즉 전류가 있으면 연산증폭기(41)의 출력전압이 변동하며 정확한 실린더내 압력의 측정이 불가능하게 된다는 문제가 있었다.
그리고, 상술한 압전형실린더내압센서(1)에 있어서는 압력-전하량변환 특성에 온도변화에 의한 특성변화가 있으며 또 압전소자의 온도변화에 대하여는 파이로(Pyro) 효과라 일컷는 전하발생의 특성이 있다. 특히 제4도와 같이 연소실내 근방에 설치되는 경우에는 실린더헤드(2)나 점화플러그(3)의 온도상승이나 연소실내온도의 전달에 의한 사이클마다의 온도변화가 크기 때문에 상술한 전하 증폭기의 출력신호 파형은 상기온도변화의 영향을 크게받아 정확한 실린더내압력 측정이 불가능하게 되는 문제점이 있었다. 또 어떠한 형태로 온도보상을 하려하여도 전하증폭기의 회로에서는 출력전하를 콘덴서(42)에서 직접 전압치로 변환하기 때문에 복잡하게 된다는 문제점도 있었다. 또한 전하증폭기(41)의 출력전압은 실린더내압력의 변화에 대응하는 것이며 실린더내압력의 절대적인 압력치를 나타낼 수 없다는 문제점이 있었다. 그리고 또한 정확한 실린더내압력의 측정이 불가능하므로 압전형 실린더내압센서에 고장이 생겨도 고정여부를 판정하는 것이 불가능하다는 문제점이 있었다. 이 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서 압전형 실린더내압센서의 출력신호의 전압치등으로의 변환에 있어서 전류누설등에 영향을 받지 않는 정확한 계측을 실현하는 것을 제1목적으로 한다. 또 실린더내압센서의 출력신호로부터 실린더내압력에 대응하는 신호를 얻는 경우에는 실린더내압센서의 온도변화에 의한 영향을 받지 않는 정확한 실린더내압력 계측을 실현하는 것을 이 발명의 제2목적으로 한다. 또한 압전형 실린더내압센서의 출력신호의 전압치등으로의 변환에 있어서 전류누설등에 영향을 받지 않는 정확한 절대 압력치의 계측을 실현하는 것을 이 발명의 제3목적으로 한다.
다음은 압전형 실린더내압센서의 출력신호를 전류형태로 수신하고 이를 전압치 혹은 전류치로 변화한후 적분기에서 적분하므로서 실린더내압력신호를 얻고, 이 실린더내압력신호가 소정의 기준레벨을 초과하고 있는지 아닌지에 의하여 고장을 판정하는 실린더내압센서의 고장검출장치를 얻는 것을 이 발명의 제4목으로한다. 이 발명의 제1발명에 의한 내연기관의 실린더내압력검출장치는 압전형압력센서의 출력신호를 전류형태로 수신하고 이를 전압치 혹은 전류치로 변환한후 적분기에서 적분하여 실린더내압력신호를 얻는 것이다.
이 발명의 제2발명에 의한 내연기관의 실린더내압력검출장치는 특히 전류-전압 변환기능소자를 압전형실린더내압센서 내에 포함시켜 온도변화에 내한 압전형 실린더내압센서의 출력변화를 보정하고 또는 온도보정수단을 설치하여 전류입력회로의 출력을 실린더내 압력검출기의 온도에 대응하여 보장하는 것이다.
본 발명의 제3발명에 의한 내연기관의 실린더내 압력검출장치는 압전형 압력센서의출력신호를 전류형태로 수신하고 이를 전압치 혹은 전류치로 변환한후 적분기로 적분하며 그 적분치를 소정시기에 소정치로 설정하는 것이다. 그리고 본 발명의 제4발명에 의한 내연기관의 실린더내압력검출장치는 적분기로부터의 출력신호와 소정기준레벨을 비교하는 비교기와 그 비교기로부터의 출력펄스를 검출하는 고장검출회로를 구비한 것이다.
본 발명의 제1발명에서는 전류입력회로를 통하여 적분기를 구성하고 있으며 압전소자의 정전용량과 관계없이 적분기를 구성할 수가 있다.
본 발명의 제2발명에서는 온도변화에 대한 압전형 실린더내압센서의 출력변화를 전류-전압변환기능 소자에 의하여 보정하고 또는 전류입력회로의 출력을 온도보정 수단에 의하여 보정하는 것이다.
본 발명의 제3발명에서는 전류입력회로 출력을 적분하므로서 정확한 계측을 할 수 있는 동시에 적분기의 적분치를 소정시기에서 소정치로 설정하므로서 적분기출력에 기준하여 절대압력치를 계측할 수 있는 것이다. 그리고 본발명의 제4발명에서는 고장검출회로가 비교기로부터의 출력펄스를 검출하지 않은 경우에는 압전형 실린더내압센서가 고장난 것으로 판정하는 것이다.
다음은 제1도에 이 발명의 제1실시예를 표시한다. 제1도에서 51과 52는 연산즈폭기, 53,55,57은 저항, 54와 56은 콘덴서이다. 압전형실린더내압센서(1)의 출력은 연산증폭기(51)의 반전입력에 접속되고 저항(53)은 연산증폭기(51)의 반전입력과 출력간에 접속된다. 콘덴서(54)와 저항(55)은 직렬로 연산증폭기(51)의 출력과 연산증폭기(52)의 반전입력간에 접속되고 저항(57)과 콘덴서(56)는 병렬로 연산증폭기(52)의 반전입력과 출력간에 접속된다. 또 연산증폭기(51) 및 (52)의 비반전입력은 공히 접지된다.
다음에 제1도에 표시한 상기 실시예의 동작을 설명한다.
지금 압전형실린더내압센서(1)의 출력으로부터 실린더내압력에 대응하여 전하 Q가 출력되면은, 연산증폭기(51)의 피드백 제어에 의하여 저항(53)에는 -dQ/dt인 전류가 연산증폭기(51)에서 출력된다. 그리고 저항(53)의 전압강하에 의하여 연산증폭기(51)의 출력전압 V1은 저항(53)의 저항치를 R1으로 하면,
Figure kpo00001
이 된다. 즉 압전형실린더내압센서의 출력전류 dQ/dt가 전압치로 변환된 것이다. 이 연산증폭기(51)의 출력전압 V1의 신호파형을 제2도(a)에 표시한다. 이 파형은 실린더내압력을 시간미분한 것에 상당한다. 그 다음에 연산증폭기(51)의 출력으로부터 연산증폭기(52)의 반전입력으로는 콘덴서(54)와 저항(55)을 경유하여 전류가 흐른다. 여기서 콘덴서(54)는 교류결합용으로서 사용되기 때문에 정전용량은 충분히 크게 설정되고 실린더내 압력변화에 의한 전류변화율에 대하여 임피던스가 극소가 되도록 되어 있다. 그 때문에 여기에 흐르는 전류 I2는 아래식과 같이 연산증폭기(51)의 출력전압 V1과 저항(55)의 저항치 R2에 의하여 결정된다.
Figure kpo00002
그래서 연산증폭기(52)의 출력으로부터는 피드백제어에 의하여 I2전류가 흐른다. 여기서 저항(57)은 연산증폭기(52)의 출력전압 V2를 영점복귀시키기 위한 저항이며 그 저항치 R3는 콘덴서(56)에 흐르는 전류에 대하여 무시할 수 있는 정도의 전류가 되는 고저항치로 설정되어 있다. 따라서 연산증폭기(52)의 출력전압 V2는 아래식과 같이 출력전류 -I2와 콘덴서(56)의 정전용량 C2에 의하여 결정된다.
Figure kpo00003
즉연산증폭기(52)의 출력전압 V2는 압전형실린더내압센서(])의 출력전하Q에 비례하는 것이며 제2도(b)와 같이 그 출력신호는 실린더내압력 그 자체에 해당된다. 이와 같이 압전형 실린더내압센서의 출력신호를 전류치로서 입력하고 그 입력 전류치에 따른 신호를 적분하므로서 실린더내압력신호를 얻을 수가 있다. 그런데 압전형실린더내압센서(1)의 출력선에 정상의 누설전류 IL가 발생한 경우 연산증폭기(51)의 출력전압V1은
Figure kpo00004
가 되고 그 출력신호파형은 제2도(a)에 표시한 파선과 같이 된다. 그러나 콘덴서(56)의 정전용량 C2를 비교적 크게 설정할 수가 있으므로 연산증폭기(52)의 입력누설전류에 의한 영향은 경감된다. 더우기 다음 단계의 연산증폭기(52)에 의한 적분기의 입력은 콘덴(54)에 의하여 교류 결합되어 있기 때문에 상기 전류 누설에 의한 변화분 -R1IL는 여기서 저지되고 실린더내 압력변화에 의한 신호성분
Figure kpo00005
만이 적분된다.
따라서 적분기의 출력 즉 연산증폭기(52)의 출력파형은 상기 누설전류의 유무에 관계없이 제2도(b)와 같이 안정된 실린더내압력 파형이 된다. 그리고 상기 실시예에서는 연산증폭기(51)에 의한 전류입력회로는 전류-전압변환회로로 하였지만 전류입력-전류출력의 전류증폭회로라도 된다. 이 경우 연산증폭회로(52)에 의한 적분기는 저항(55)이 불필요하게 되고 출력전류를 그대로 적분하는 회로로 하면 된다. 또 교류결합용 콘덴서는 전류입력회로와 적분기간에만 삽입하였지만 전류입력회로와 압전형 실린더내압센서간에도 삽입할 수가 있다.
다음은 이 발명의 제2실시예를 제5도에 표시한다.
제 5도에서, 제1도와 동일부분은 동일부호를 붙여 그 설명을 생략한다. 제 5도는 압전형 실린더내압센서(1)의 출력이 연산증폭기(51)의 반전입력과 압전형실린더내압센서(1)에 내장된 서미스터(6)의 일단에 접속되고, 저항(53)이 연산증폭기(51)의 출력과 서미스터(6)의 타단 사이에 접속된 것이 제1도와 다르다. 다음에 제5도에 표시한 실시예의 동작도 대략 제1도와 같으며 그 다른 점에 대해서만 설명한다.
이 실시예에서는 상기 (1)-(4)식중 R1은 저항(53)의 저항치와 서미스터(6)의 저항치의 화를 표시하게 된다. 그런데 압전형실린더내압센서(1)의 압력-전하량 변환계수에는 정(正)은 온도특성이 있으며 온도가 높아지면 출력전하량이 증가한다. 그 때문에 서미스터(6)가 없는 경우 연산증폭기(51)의 출력신호는 제6도 (a)의 파선표시와 같이 크게되고 정확한 실린더내압력을 얻으려면은 압전형실린더내압센서(1)의 온도변화에 대한 보정이 필요하게 된다.
그래서 이 실시예에서는 제7도와 같은 압전형실린더내압센서(1)의 내부에 서미스터(6)를 삽입하고 있다. 제7도에서는 제3도에 대해 서미스터(6)를 비롯하여 절연판(15)과 전극(16)이 추가되고 있다. 그리고 서미스터(6)자체를 연산증폭기(51)의 피드백저항의 일부가 되도록 하고 있다. 그 때문에 서미스터(6)는 전류전압 변환소자의 일부를 이루고 서미스터(6)의 온도변화에 의한 저항치 변화는 바로 전류전압변환계수를 변화시키는 것이 된다. 따라저 압전형 실린더내압센서(1)의 온도가 상승하고 출력전하량이 증가하므로서 연산증폭기(51)의 출력신호가 제6도(a)의 다선과 같이 크게되려고 하여도 서미스터(6)의 온도상승에 의하여 서미스터(6)의 저항치가 저하됨에 따라 저항(53)의 저항치와 서미스터(6)의 서항치의 화가 작아지므로 압전형실린더 내압센서(1)의 온도변화에 관계없이 제6도(a)의 실선으로 표시된 신호를 얻을 수 있어 제6도(b)와 같이 항상 안정된 실린더내압신호를 얻을 수가 있다.
그리고 상기 실시예에서는 온도측정기로서 서미스터를 사용하였지만 반도체등 다른 방법을 사용할 수도있다. 다음은 이 발명의 제3실시예를 제8도에 표시한다. 제8도에서 제1도와 동일부분은 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다. 특히 53a는 가변저항기이며, 제어단자(59)의 전압에 의하여 저항치가 변화한다. 6은 서미스터, 58은 증폭기이다. 또 서미스터(6)의 출력은 증폭기(58)에 입력되고 증폭기(58)의 출력은 가변저항(53a)의 제어단자에 입력된다. 그리고 상기 서미스터(6)와 증폭기(58) 및 가변저항기(53a)는 온도보정수단을 구성한다.
다음은 제8도에 표시한 실시예의 동작을 설명한다. 여기서 제1도의 실시예와 다른점만을 설명한다. 그런데 압전형실린더내압센서(1)의 압력-전하량변환계수에는 정의온도특성이 있으며 온도가 높아지면은 출력전하량이 증가된다. 그 때문에 연산증폭기(51)의 출력신호는 제9도(a)의 파선과 같이 크게되며 정확한 실린더내압력을 얻기 위하여는 압전형실린더내압센서(1)의 온도변화에 대한 보정이 필요하게 된다. 그래서 이실시예에서는 제10도와 같이 압전형실런내압센서(1)의 내부에 서미스터(6)가 삽입되고 있다.
제10도는 제3도에 대하여 서미스터(6)를 비롯하여 전국(16)과 절연판(15)에 추가되고 있다. 그리고 서미스터(6)의 저항변화량으로부터 온도변화량을 검출하고 있다. 그리고 서미스터(6)의 저항변화량으로부터 온도변화량을 검출하고 있다. 또 증폭기(58)는 입력에 접속된 저항치를 전압치로 변환하는 것이며 서미스터(6)의 저항변화량을 전압변화량으로 변화한다.
연산증폭기(51)의 피드백용 저항(53a)는 증폭기(58)의 출력전압에 따라 저항치를 변화시킨다. 즉 가변저항(53a)는 고정저항과 FET로 구성된다. FET(Field effect transister)는 제어단자(59)의 전압이 상승할수록 소스-드레인간의 저항치가 저하 하는 특성이 있으므로 서미스터(6)가 온도상승에 의하여 저항치(Rs)가 낮아지면은 증폭기(58)의 출력전압
Figure kpo00006
는 상승하고, 이에 따라 가변저항(53a),의 FET의 소스-드레인간 저항치가 저하된다. 그리므로 가변저항(53a)내의 저항과 FET의 합성저항치는 저하하게 된다. 이와 같이 서미스터(6)의 저항치변화에 따라 가변저항(53a)의 저항치가 변화한다. 그때문에 압전형실린더내압센서(1)의 온도가 상승하고, 출력전하량이 증가하므로서 연산증폭기(51)의 출력신호가 제9도(a)의 파선과 같이 크게 되려고 하여도 서미스터(6)의 저항치변화에 의하여 저항(53a)의 저항치가 작아지므로 압전형실린더내압센서(1)의 온도변화에 관계없이 제9도(a)의 실선으로 표시한 신호를 얻을 수 이써 제9도(b)와 같이 항상 안정된 실린더내압력신호를 얻을 수가 있다. 그리고 상기 실시예에서는 온도측정기로서 서미스터를 사용하였지만 반도체나 열전대등의 다른 방법을 사용할 수도 있다. 또 온도측정기는 실린더내압센서에 내장하는 이외에 인접설치할 수도 있다.
다음은 이 발명의 제4실시예를 제11도에 표시한다.
제11도에서 제1도와 동일부분은 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
제11도에 있어서 저항(57)과 콘덴서(56) 및 아날로그스위치(60)가 병렬로 연산증폭기(52)의 반전입력과 출력 사이에 접속되는 것을 제외하고는 제1도와 같다 이 실시예의 동작도 제1도에 의한 동작도 대략 동일하며 그 상이점을 설명한다.
연산증폭기(52)의 출력파형은 실린더내압력의 변화를 표시하는 것이며 실린더내압력의 절대치를 표시하는 것은 아니다. 그래서 아날로그스위치(60)에 의하여 소정시기에 적분치(콘덴서(56)충전전압)을 영으로 설정하고 상기 소정시기의 실린더내압력절내치를 다른 방법으로 측정하면은 연산증폭기(52)의 출력파형의 변화치로부터 실린더내압력의 절내치를 산출하는 것이 가능하게 된다. 그 구체적인 방법으로서 예를들면 실린더내압측정기통의 피스톤이 흡기행정의 하사점(BDC)에 있을때에 흡기관내의 압력치를 측정하고 그값을 흡기하사점에서의 실린더내압력절대치로하며 그 시점에서 적분치를 영으로 설정한다.
이것은 흡기하사점에서는 흡기벨브가 개방상태에 있고 실린더내와 흡기관내가 동일압력이 되기 때문이다. 상기 방법을 실현하려면은 엔진의 캠축등에 설치된 크랭크각센서의 출력신호부터 연산하여 흡기 BDC의 시기에 펄스신호를 아날로그스위치(60)와 제어입력(61)에 입력하면 된다. 또 흡기관내의 압력측정에는 압력치를 전기량으로 변환하는 압력센서를 사용하면 된다.
상기 방법에 의하여 연산증폭기(52)의 출력신호파형은 제12도(b)에 표시한 바와 같이 흡기하사점(BDC)에서 영으로 설정되고 그곳을 기준으로 하여 실린더내 압력의 변화를 표시하는 것이 된다.
따라서 실런더내압력의 절대치는 상기 압력센서가 표시하는 압력치와 연산증폭기(52)의 화력신호에 의한 압력치의 화로 표시할 수가 있다. 그리고 상기 실시예에서는 적분치를 설정하는 시기를 흡기 BDC로 하였지만 흡기벨브개방기간외의 다른 시기에 설정할 수도 있다.
또 상기 실시예에서는 적분치를 영이 되도록 설정하였지만 압력센서의 압력치의 대응치로 설정하고 연산증폭기(52)의 출력치로부터 직접 절대압력치를 얻을 수도 있다.
이 경우 압력센서의 압력치에 대응한 전압을 출력하는 전원으로부터 아날로그스위치를 경유하여 콘덴서(56)를 급속충전하면 된다.
다음은 이 발명의 제5실시예를 제13도에 표시한다.
제13도에서 제1도와 동일부분은 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 62는 제2연산증폭기(52)와 접속되어 있는 비교기, 63은 비교기(62)와 접속되어 있는 고정검출회로도이다. 제14도는 제13도의 각부 동작파형을 표시한 도면이다. 다음은 이 실시예의 동작을 설명한다.
상기 (3)식에서 연산증폭기(52)의 출력전압 V2는 압전형실린더내압센서(1)의 출력전하 Q에 비례하는 것이며 제14도(b)와 같이 그 출력신호는 실린더내압력 그 자체에 해당된다. 이와 같이 압전형실린더내압센서(1)의 출력신호를 전류치로서 입력하고 그 입력전류치에 대응한 신호를 적분하므로서 실린더내압력신호를 얻을 수 있다.
이상과 같이하여 얻은 제14도(b)에 표시한 신호파형은 비교기(62)에 부가되어서 소정기준레벨(제14도(b)의 1점쇄선)과 비교되고 제14도(b)의 실선으로 표시된바와 같이 압전형실린더내압센서(1)가 정상으로 동작하고 있는 경우에는 비교기(62)는 제14도(c)와 같이 소정기준레벨을 초과시마다 출력펄스를 발생하지만 제14도(b)의 파선표시와 같은 압전형실린더내압센서(1)가 고장인 경우는 비교기(62)에는 출력펄스를 발생하지 않는다. 이 출력펄스를 고장검출회로(63)에서 검출하느냐 못하느냐에 따라서 압전형실린더내압센서(1)의 고장유무를 판정한다.
이상 설명한 바와 같이 이 발명에 의하면 압전실린더내압센서의 출력신호선등에 누설전류가 생겨도 변동없는 안정된 실린더내압력파형을 얻을 수 있으며 또한 실린더내압력의 절대치를 계측할 수 있는 효과가 있다. 또 이 발명에 의하면 실린더내압센서에 온도변화가 생겨도 이에 따른 변화가 없는 실린더내압력신호를 얻을 수 있다.
또한 이 발명에 의하면 이 적분기로부터의 출력신호와 소정기준레벨과 비교되는 비교기와 이 비교기로부터의 출력펄스를 검출하는 고장검출회로를 구비하고 있으므로 간단한 회로구성으로 실린더내압센서의 고장을 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 내연기관의 연소기통내의 압력을 전기신호로서 검출하는 압전형압력검출기와, 이 압전형압력검출기의 출력신호를 전류형태로 수신하고 이 전류치에 대응한 출력을 발생하는 전류입력회로를 구비한 내연기관의 실린더내압력검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    전류입력회로는 연산증폭기와, 이 연산증폭기의 출력단과 압력검출기로부터의 신호입력단 사이에 접속된 저항으로 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관의 실린더내압력검출장치.
  3. 내연기관의 연소기통내의 압력을 전기신호로서 검출하는 압전형 압력검출기와, 이 압전형압력검출기의 출력신호를 전류형태로 수신하고 이 전류치에 대응한 출력을 발생하는 전류입력회로와, 이 전류입력회로의 출력신호를 적분하는 적분기를 구비한 내연기관의 압력검출장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 압전형압력검출기는 상기 전류-전압변환기의 변환기능소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 실린더내압력검출장치.
  5. 내연기관의 연소기통내의 압력을 전기신호로서 검출하는 압전형압력검출기와, 이 압전형압력검출기의 출력신호를 전류형태로 수신하고 이 전류치에 대응한 출력을 발생하는 전류입력회로와, 상기 압전형압력검출기의 온도를 측정하고 그 온도에 대응하여 상기 전류입력회로의 출력을 보정하는 온도보정수단과, 상기 전류입력회로의 출력신호를 적분하는 적분기를 구비한 내연기관의 실린더내압력검출장치.
  6. 내연기관의 연소기통내의 압력을 전기신호로서 검출하는 압전형압력검출기와, 이 압전형압력검출기의 출력신호를 전류형태로 수신하고 이 전류치에 대응한 출력을 발생하는 전류입력회로와, 이 전류입력회로의 출력신호를 적분하는 적분기와, 이 적분기의 출력치를 소정시기에서 소정치로 설정하는 설정회로를 구비한 내연기관의 실린더내압력검출장치.
  7. 내연기관의 연소기통내의 압력울 전기신호로서 검출하는 압전형압력검출기와, 이 압전형압력검출기의 출력신호를 전류형태로 수신하고 이 전류치에 대응한 출력을 발생하는 전류입력회로와, 이 전류입력회로의 출력신호를 적분하는 적분기와, 이 전적분기로부터의 출력신호와 소정기준레벨이 비교되는 비교기와, 이 비교기로부터의 출력펄스를 검출하는 고장검출회로를 구비하고, 이 고장검출회로가 상기 비교기로부터의 출력펄스를 검출하지 않는 경우에는 상기 압전형압력검출기를 고장으로 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 실린더내압력검출장치.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4009377A1 (de) * 1990-03-23 1991-10-02 Bosch Gmbh Robert Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen
JPH041451A (ja) * 1990-04-17 1992-01-06 Mitsubishi Electric Corp エンジンの故障診断装置
GB9021224D0 (en) * 1990-09-28 1990-11-14 Lucas Ind Plc Fuel system
US5222391A (en) * 1991-08-07 1993-06-29 Reenstra Arthur L Tennis ball tester
US5627893A (en) * 1992-12-22 1997-05-06 Telstra Corporation Limited Cryptographic method
DE4404958A1 (de) * 1994-02-17 1995-08-24 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur Erfassung des Innendrucks eines Zylinders bei Brennkraftmaschinen
DE19506133B4 (de) * 1994-03-04 2004-05-27 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Erfassung des Brennrauminnendruckes mindestens eines Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine
US5483075A (en) * 1994-11-01 1996-01-09 Perkin-Elmer Corporation Rotary scanning apparatus
US5581016A (en) * 1994-11-29 1996-12-03 The Cessna Aircraft Company Aircraft engine detonation indication system
US5983866A (en) * 1997-10-27 1999-11-16 Caterpillar Inc. Diagnostic apparatus and method for a combustion sensor feedback system
US6475361B1 (en) 1998-02-20 2002-11-05 Tetragen Sa Capillary electrophoresis apparatus having filling/refilling system and methods for use thereof
US6103083A (en) * 1998-02-20 2000-08-15 Tetragen Capillary electrophoresis apparatus and method
US6204715B1 (en) 1999-02-26 2001-03-20 General Motors Corporation Signal amplifying circuit
US6679100B2 (en) * 2001-03-05 2004-01-20 Delphi Technologies, Inc. Spark plug mounted thick film strain gauge
KR100391790B1 (ko) * 2001-05-03 2003-07-16 김영호 압전소자를 이용한 방출가스 검지기
DE10211992C2 (de) * 2001-05-04 2003-11-27 Trafag Ag Maennedorf Drucksensor zur Druckerfassung in einem Motorbrennraum sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE10311519A1 (de) * 2003-03-17 2004-09-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4387738B2 (ja) * 2003-09-18 2009-12-24 富士重工業株式会社 電荷信号変換アンプ
AT7777U3 (de) * 2005-04-21 2006-07-15 Piezocryst Advanced Sensorics Messsystem zur zylinderdruckmessung an brennkraftmaschinen
US7816838B2 (en) * 2007-12-11 2010-10-19 Nokia Corporation Piezoelectric force sensing
FR2927420B1 (fr) * 2008-02-13 2010-02-26 Continental Automotive France Dispositif de mesure de pression et procede correspondant
DE102009000126B4 (de) * 2009-01-09 2021-02-11 Robert Bosch Gmbh Driftkompensation von Ladungsverstärkerschaltungen
JP5075930B2 (ja) * 2010-02-19 2012-11-21 本田技研工業株式会社 電荷変化型センサの出力回路
FR2964738B1 (fr) * 2010-09-10 2013-06-21 Yzatec Procede et circuit de traitement d'un signal delivre par un capteur piezoelectrique et dispositif de mesure de pression pour machine a piston(s)
US10054511B2 (en) * 2014-10-01 2018-08-21 Sensata Technologies, Inc. Pressure sensor with correction of offset drift in cyclic signal
JP2020084804A (ja) * 2018-11-19 2020-06-04 株式会社ミクニ 圧力検出信号処理装置、エンジン制御システム、および、プログラム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3939468A (en) * 1974-01-08 1976-02-17 Whitehall Corporation Differential charge amplifier for marine seismic applications
US4192005A (en) * 1977-11-21 1980-03-04 Kulite Semiconductor Products, Inc. Compensated pressure transducer employing digital processing techniques
DD144606A1 (de) * 1979-06-25 1980-10-22 Hanfried Graul Verfahren zur temperaturkompensation
US4567751A (en) * 1982-10-07 1986-02-04 Nippon Soken, Inc. Knocking detection device in diesel engine
JPS60145438A (ja) * 1983-09-07 1985-07-31 Hitachi Ltd 内燃機関の燃料制御装置
GB2163812B (en) * 1984-06-29 1988-07-06 Nissan Motor System for controlling ignition timing in an internal combustion engine and method therefor
US4750103A (en) * 1984-06-29 1988-06-07 Nissan Motor Company, Limited System and method for detecting and controlling knocking in an internal combustion engine
DE3503489A1 (de) * 1985-01-30 1986-07-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zur kompensation der temperaturabhaengigkeit von empfindlichkeit und nullpunkt eines piezoresistiven drucksensors
JPS6291232A (ja) * 1985-08-30 1987-04-25 Kyocera Corp 流動性向上剤
US4821194A (en) * 1985-10-22 1989-04-11 Nissan Motor Company, Limited Cylinder combustion monitoring apparatus
JPS62192627A (ja) * 1986-02-19 1987-08-24 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の気筒内圧力の補正方法
JPS62291535A (ja) * 1986-06-11 1987-12-18 Nissan Motor Co Ltd 圧電素子応用センサ装置

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Publication number Publication date
KR890013470A (ko) 1989-09-23
DE3905824A1 (de) 1989-11-16
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US5062294A (en) 1991-11-05

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