JP2002242750A - 内燃機関の筒内圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オフセット量だけでなく、圧力センサ自体の
個体差や温度ドリフトなどを補正して正確なシリンダ内
圧を検出できるようにすること。 【解決手段】 圧力算出部２６，２７では、ＰＢセンサ
１３で検出された吸気管内圧、および圧縮行程における
２カ所の燃焼室容積に基づいて、該２カ所の筒内圧を算
出する。補正値算出部２０では、前記２カ所でサンプリ
ングされた実測筒内圧および算出された筒内圧に基づい
て、前記圧力センサによる筒内圧検出信号の感度補正係
数およびオフセット量を算出する。センサ出力補正部１
９は、圧力センサ１１が検出した筒内圧を、前記補正値
算出部２０で算出された補正値に従って補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の筒内圧
検出装置に関し、特に、筒内圧の測定精度を高めるため
の実測値補正手段を有する内燃機関の筒内圧検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の筒内圧により、その内燃機関
の燃焼状態を判断できることが知られる。例えば、特許
第２８３０３０５号公報には、少なくとも２点のクラン
ク角位置における筒内圧検出信号とその２点のクランク
角に対応する燃焼室容積とに基づいて、真の筒内圧に対
する筒内圧検出信号のバイアス量を設定する手段を有す
る内燃機関の燃焼状態検出装置が記載されている。この
装置では、前記バイアス量に基づいて筒内圧検出信号を
補正して筒内圧を求める一方、非サンプリング期間にお
いては非サンプリング期間の燃焼室容積と補正された筒
内圧とに基づいて筒内圧を予測する。

【０００３】また、内燃機関の筒内圧を検出するための
圧電方式のセンサでは、ピロ効果つまり焦電効果に起因
する出力ドリフトが発生するため、これを抑制する手段
を有する装置が提案されている。例えば、特開平４−２
９２５５５号公報には、予定のクランク角位置において
圧力センサに接続されるチャージアンプの出力を短絡
し、それによって零点のドリフトを累積させないように
した内燃機関の燃焼状態判定装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
前者の装置では、サイクル毎（４サイクル機関ではクラ
ンク角度７２０度毎）に変化するバイアス量を補正する
ことができる。しかし、この装置では、圧力センサの特
性のばらつきや経時劣化等、圧力センサ自体の感度変化
について配慮されておらず、さらなる改善が望まれてい
る。

【０００５】また、前記公報に記載された後者の装置で
は、長周期的な温度ドリフトを抑制することはできる
が、短期的なドリフト、例えばサイクル内のドリフトは
考慮されていない。したがって、短期的な圧力変化や温
度変化の大きい条件下では正確に圧力を検出できないと
いう問題点があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解消し、圧力セン
サ自体の感度変化や、温度変化等外部要因による圧力セ
ンサの出力ドリフトに関して、特に短期的な現象に配慮
した内燃機関の筒内圧検出装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、筒内圧を検出
する圧力センサと、当該内燃機関の運転状態を代表する
情報を検出する手段と、クランク角に応じた燃焼室容積
を検出する手段と、前記運転状態を代表する情報および
圧縮行程に設定される複数位置での燃焼室容積に基づい
て、前記複数位置での筒内圧を算出する筒内圧算出手段
と、前記複数位置で前記圧力センサによって筒内圧検出
信号を採取するサンプリング手段と、前記筒内圧算出手
段で算出された筒内圧および前記サンプリング手段で採
取された実測筒内圧に基づいて、前記圧力センサによる
筒内圧検出信号の感度補正係数およびオフセット量を算
出する補正値算出手段と、前記感度補正係数およびオフ
セット量を使用して前記圧力センサによる筒内圧検出信
号を補正するセンサ出力補正手段とを具備した点に第１
の特徴がある。

【０００８】内燃機関の圧縮行程では、燃焼室容積Ｖの
ｍ乗（ｍは定数）と燃焼室内（つまり筒内）圧力Ｐとの
積が一定であるポリトロープ変化を示す。第１の特徴に
よれば、このポリトロープ変化に鑑み、圧縮行程の少な
くとも２点で筒内圧を演算により求める。そして、この
演算結果つまり少なくとも２位置での算出筒内圧と、同
位置での圧力センサの検出信号とによって、筒内圧検出
信号の感度補正係数およびオフセット量が算出される。
そして、これら係数およびオフセット量によって補正さ
れた筒内圧検出信号により真の筒内圧を検出することが
できる。

【０００９】また、本発明は、前記圧縮行程の複数位置
として３位置が設定され、前記補正値算出手段が、さら
に前記筒内圧検出信号のクランク角に対応したドリフト
補正係数を算出するように構成され、前記センサ出力補
正手段が、前記ドリフト補正係数をも含めて前記筒内圧
検出信号を補正する点に第２の特徴がある。

【００１０】第２の特徴によれば、前記算出筒内圧を３
位置に関して求め、この３位置での算出筒内圧により、
前記感度補正係数およびオフセット量に加えて、さらに
ドリフト補正係数を算出することができる。

【００１１】また、本発明は、前記運転状態を代表する
情報が、吸気行程での吸気管内圧であり、この吸気管内
圧に基づいて前記複数位置のうち１位置での筒内圧が算
出され、他の位置での筒内圧は、前記１位置の筒内圧に
基づき、ポリトロープ変化を利用して算出される点に第
３の特徴がある。第３の特徴によれば、吸気行程での吸
気管内圧は、圧縮行程の初期の筒内圧に近似しているの
で、吸気管内圧を筒内圧と同値とみなせるか、または吸
気管内圧に近似した予定値とするかできる。そして、圧
縮行程の他の位置での筒内圧は、ポリトロープ変化を利
用して算出できる。

【００１２】また、本発明は、圧力センサによって検出
された筒内圧検出信号を、吸気行程に設定されたリセッ
トタイミングで零点にリセットするリセット手段と、リ
セットによる前記筒内圧検出信号の変化量を検出する手
段と、クランク角を検出する手段と、前記変化量に基づ
き単位クランク角当たりの変化量を算出する手段と、前
記単位クランク角当たりの変化量に基づき、前記筒内圧
検出信号を予定クランク角毎に補正するセンサ出力補正
手段とを具備した点に第４の特徴がある。

【００１３】第４の特徴によれば、リセットによって変
化した筒内圧検出信号の大きさ（変化量）により、単位
クランク角当たりの変化量を算出し、予定のクランク角
に対応したタイミング毎に前記変化量に応じて筒内圧検
出信号を補正することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
詳細に説明する。図２は本発明の一実施形態に係る４サ
イクル内燃機関（以下、「エンジン」という）の要部構
成を示す図である。エンジン１の筒（シリンダ）２に
は、吸気管３および排気管４が連結され、吸気管３のシ
リンダ側開口（吸気ポート）３ａには吸気弁５が配さ
れ、排気管４のシリンダ側開口（排気ポート）４ａには
排気弁６が配される。シリンダ２内にはピストン７が収
容され、ピストン７はコンロッド８を介してクランク軸
９に連結される。ピストン７の上部とシリンダ２の壁面
に囲まれた空間つまり燃焼室には、前記吸気弁５や排気
弁６のほか、点火プラグ１０の電極が臨んでいる。

【００１５】点火プラグ１０の取り付け座には、シリン
ダ内圧つまり燃焼室内の圧力を検出する手段としての圧
力センサ１１が設けられる。吸気管３には、燃料噴射弁
１２、吸気圧センサ（ＰＢセンサ）１３，およびスロッ
トル弁１４が配され、スロットル弁１４にはスロットル
開度センサ１５が接続される。また、排気管４には、Ｏ
２センサ１６が設けられる。さらに、クランク軸９の回
転角度（クランク角）を検出するクランク角センサ１７
が設けられる。

【００１６】圧力センサ１１、吸気圧センサ１３、スロ
ットル開度センサ１５、Ｏ２センサ１６、クランク角セ
ンサ１７の検出信号は、エンジン制御用電子制御ユニッ
ト（以下、「ＥＣＵ」という）１８に供給される。燃料
噴射弁１２には、ＥＣＵ１８から制御信号が供給されて
開弁時間が制御される。

【００１７】図３は、圧力センサ１１の取り付け態様を
示すシリンダヘッドの断面図である。同図において、環
状の圧電素子からなる圧力センサ１１は、シリンダヘッ
ド２１の、点火プラグ装着凹部２２の底部に着座させら
れ、点火プラグ１０がシリンダヘッド２１に螺着された
ときに、点火プラグ１０のシール面１０ａと凹部の底面
とで挟まれて固定される。

【００１８】上記構成において、圧力センサ１１の検出
信号から真のシリンダ内圧を求めるための補正係数およ
びオフセット量は、次のように決定する。図４は、エン
ジンの１サイクル内における燃焼室容積Ｖとシリンダ内
圧Ｐとの関係を示す指圧線図である。同図において、エ
ンジン１の吸気弁５を閉じてから吸入された混合気が燃
焼を開始するまでの期間つまり圧縮行程では、シリンダ
２内の圧縮混合気とシリンダ２の壁面との熱交換によ
り、安定した物理法則（ポリトロープ変化）に従って容
積Ｖと圧力Ｐとが変化する。この状態の下では容積Ｖと
圧力Ｐとは、「Ｐ×Ｖ^ｍ＝一定」の関係にある。なお、
この式において、ｍはポリトロープ指数であり、空気は
ｍ＝１．４、混合気はｍ＝１．３である。例えば、減速
時などでは、燃料供給が断たれるので、空気のポロトロ
ープ指数（ｍ＝１．４）が適合する。

【００１９】また、圧力センサ１１の出力Ｓと真のシリ
ンダ内圧Ｐとの関係は、Ｐ＝Ａ×Ｓ＋Ｂ…（式１）と置
くことができる。但し、Ａは圧力センサ１１の感度補正
係数、Ｂは圧力センサ１１の出力オフセット量（バイア
ス量）である。この「式１」に対応する真のシリンダ内
圧Ｐと圧力センサ１１の出力Ｓとの関係を図５に示す。
同図において、Ａは真のシリンダ内圧の勾配と検出出力
の勾配との比である。

【００２０】ポリトロープ変化を伴う圧縮行程におい
て、少なくともクランク角３０度以上の間隔で設定され
た２点（クランク角θ1とθ2の位置）でシリンダ内圧を
測定し、この２点での測定値を含む上記「式１」の連立
方程式を立てる。そして、これを解いて補正係数Ａとオ
フセット量Ｂとを求める。なお、図４において、吸気行
程の、ある１点での吸気圧はＰｂ、そのときの燃焼室容
積はＶ0である。また、圧縮行程の、２カ所のサンプリ
ング時点でのシリンダ内圧および燃焼室容積は、それぞ
れＰ1，Ｖ1、ならびにＰ2，Ｖ2である。

【００２１】圧縮行程のクランク角θ1とθ2での圧力セ
ンサ１１の出力をそれぞれＳ1，Ｓ2とすると、真の圧力
Ｐ1，Ｐ2は、「Ｐ1＝Ａ×Ｓ1＋Ｂ，Ｐ2＝Ａ×Ｓ2＋Ｂ」
となり、この連立方程式を解くことにより、感度補正係
数Ａとオフセット量Ｂとを得ることができる。

【００２２】この連立方程式を解くためには、圧力セン
サ１１の検出信号Ｓ1とＳ2のほか、真のシリンダ内圧Ｐ
1，Ｐ2が決定されなければならない。ここでは、真のシ
リンダ内圧Ｐ1，Ｐ2を、ポリトロープ変化を考慮して次
のように推定する。まず、１つの測定点θ1は吸気弁５
を閉じた直後の位置に設定する。この位置での燃焼室容
積Ｖ1はクランク角センサ１７の出力に基づくピストン
の位置とシリンダ２のボア（内径）により演算で求める
ことができる。また、その時のシリンダ内圧Ｐ1は、吸
気弁５を閉じた直後であり、吸気圧と近似しているた
め、吸気行程におけるＰＢセンサ１３の出力信号に所定
の微小値（実験により求められた値でよい）を加算する
などして予測できる。なお、測定点θ1でのシリンダ内
圧は、吸気行程のＰＢセンサ１３の出力信号をそのまま
使用してもよい。

【００２３】また、他の１つの測定点θ2は、圧縮行程
の終端部つまり点火前の位置に設定する。この位置での
燃焼室容積Ｖ2は燃焼室容積Ｖ1と同様、クランク角の関
数としてクランク角センサ１７の出力に基づいて演算で
求めることができる。そして、そのときのシリンダ内圧
Ｐ2は、ポリトロープ変化を考慮して、Ｐ2＝Ｐ1×（Ｖ1
/Ｖ2）^ｍ …（式２） により算出することができる。
ここで使用するポリトロープ指数ｍは予め実験により決
定しておく。こうして得られたシリンダ内圧Ｐ1，Ｐ2を
使用して前記連立方程式を解くことができる。

【００２４】連立方程式を解いて感度補正係数Ａとオフ
セット量Ｂとを算出したならば、これらを使用した「式
１」により、任意のサンプリングタイミングにおける圧
力センサ１１の検出出力を補正して真の圧力Ｐを求める
ことができる。なお、前記測定点θ1でのシリンダ内圧
Ｐ1をＰＢセンサ１３の出力信号に基づいて推定した
が、このＰＢセンサ１３の出力信号に限らない。例えば
空燃比（Ｏ2センサの出力に基づいて得られる）やエン
ジンの冷却水温など、エンジン１の運転状態を代表する
パラメータの関数として、圧縮行程の予定位置でのシリ
ンダ内圧Ｐ1を予め設定しておくこともできる。

【００２５】図１は、上記手法による圧力センサ１１の
検出出力を補正するためのＥＣＵ１８の要部機能を示す
ブロック図である。同図において、圧力センサ１１の出
力信号Ｓはセンサ出力補正部１９に入力される。この補
正部１９では、圧力センサ１１の検出信号Ｓに感度補正
係数Ａが乗算され、かつオフセット量Ｂが加算されて真
のシリンダ内圧Ｐが補正される。前記感度補正係数Ａお
よびオフセット量Ｂは補正値算出部２０において算出さ
れる。

【００２６】クランク角検出部２４は、クランク角セン
サ１７の出力信号に基づき、圧縮行程に設定された２点
に対応するクランク角θ1，θ2において検出信号ＣＡ1
およびＣＡ2をそれぞれ出力する。この検出信号ＣＡ1，
ＣＡ2に応答して、圧力センサ１１の検出信号Ｓ1，Ｓ2
が補正値算出部２０に取り込まれる。また、検出信号Ｃ
Ａ1，ＣＡ2に応答して燃焼室容積算出部２５でクランク
角θ1，θ2に対応する燃焼室容積Ｖ1，Ｖ2が算出され
る。

【００２７】さらに、クランク角検出信号ＣＡ1は第１
圧力算出部２６に入力され、これに応答してＰＢセンサ
１３の検出信号Ｐｂが第１圧力算出部２６に取り込まれ
る。第１圧力算出部２６は検出信号Ｐｂに基づいてクラ
ンク角θ1でのシリンダ内圧を決定し、仮の内圧（以
下、「算出内圧」という）Ｐ1として出力する。

【００２８】前記燃焼室容積Ｖ1，Ｖ2ならびに算出内圧
Ｐ1は、第２圧力算出部２７に入力され、この第２圧力
算出部２７は、前記「式２」を使用してクランク角θ2
でのシリンダ内圧を決定し、算出内圧Ｐ2として出力す
る。この算出内圧Ｐ2および前記算出内圧Ｐ1は補正値算
出部２０に入力される。補正値算出部２０は、前記検出
信号Ｓ1，Ｓ2ならびに算出内圧Ｐ2および前記算出内圧
Ｐ1を含む前記連立方程式により、感度補正係数Ａおよ
びオフセット量Ｂを算出し、センサ出力補正部１９に出
力する。

【００２９】次に、本発明の第２実施形態を説明する。
この第２実施形態では、圧力センサ１１の１サイクル内
での出力のドリフトを考慮する。図６は、１サイクルの
シリンダ内圧変化を示す図である。同図に示すように、
圧力センサ１１の検出出力Ｓは１サイクル内で次第に大
きくなる短期的なドリフトを呈する。

【００３０】そこで、第２実施形態に係る装置には、ド
リフトを考慮して前記オフセット量を補正する手段を設
けた。真のシリンダ内圧Ｐは、第１実施形態に関して説
明したように、Ｐ＝Ａ×Ｓ＋Ｂ…（式１）で表される
が、さらにオフセット量Ｂはドリフトを考慮すると、次
式で表される。Ｂ＝Ｃ×θ＋Ｄ…（式３）。この式にお
いて、Ｃはドリフト補正係数、θはクランク角、Ｄは圧
力センサ検出出力のオフセット量である。

【００３１】図７はエンジンの１サイクル内における燃
焼室容積Ｖとシリンダ内圧力Ｐとの関係を示す指圧線図
であり、第２実施形態では、圧力センサ１１の検出出力
補正のために圧縮行程の予定の３点（クランク角-α、
０、α）でシリンダ内圧のサンプリングを行う。なお、
各点は互いにクランク角で３０度以上の間隔を有する。
同図において、各点のシリンダ内圧をそれぞれＰ-1、Ｐ
0、Ｐ1とし、燃焼室容積をそれぞれＶ-1、Ｖ0、Ｖ1とす
る。

【００３２】上記指圧線図において、クランク角-α、
０、αにおける圧力センサ１１の検出出力をＳ-1、Ｓ
0、Ｓ1とすると、次の連立方程式が成立する。「Ｐ-1＝
Ａ×Ｓ-1＋Ｃ×-α＋Ｄ、Ｐ0＝Ａ×Ｓ0＋Ｄ、Ｐ1＝Ａ×
Ｓ1＋Ｃ×α＋Ｄ」この連立方程式を解くことにより、
補正値Ａ，Ｃ，Ｄを求めることができる。

【００３３】上記連立方程式を解くためには、圧力セン
サ１１の検出信号Ｓ-1、Ｓ0、Ｓ1のほか、真のシリンダ
内圧Ｐ-1，Ｐ0、Ｐ1が決定されなければならない。ここ
では、真のシリンダ内圧Ｐ-1，Ｐ0、Ｐ1を、ポリトロー
プ変化を考慮して次のように推定する。まず、クランク
角-αの測定点は吸気弁５を閉じた直後の位置に設定す
る。この位置での燃焼室容積Ｖ-1はクランク角センサ１
７の出力に基づくピストンの位置とシリンダ２のボア
（内径）により演算で求めることができる。また、その
時のシリンダ内圧Ｐ-1は、吸気弁５を閉じた直後であ
り、吸気圧と近似しているため、ＰＢセンサ１３の出力
信号に所定の微小値（実験により求められた値でよい）
を加算するなどして予測できる。

【００３４】また、クランク角０、クランク角αである
測定点での燃焼室容積Ｖ0、Ｖ1は燃焼室容積Ｖ-1と同
様、クランク角の関数としてクランク角センサ１７の出
力に基づいて演算で求めることができる。そして、その
ときのシリンダ内圧Ｐ0、Ｐ1は、ポリトロープ変化を考
慮して、Ｐ0＝Ｐ-1×（Ｖ-1/Ｖ0）^ｍ …（式４）、 Ｐ1
＝Ｐ0×（Ｖ0/Ｖ1）^ｍ …（式５）により算出すること
ができる。ここで使用するポリトロープ指数ｍは予め実
験により決定しておく。こうして得られたシリンダ内圧
Ｐ-1、Ｐ0、Ｐ1を使用して前記連立方程式を解くことが
できる。

【００３５】連立方程式を解いて感度補正係数Ａならび
にオフセット量Ｂ、Ｄを算出したならば、これらを使用
した「式１」、「式３」により、任意のサンプリングタ
イミングにおける圧力センサ１１の検出出力を補正して
真の圧力Ｐを求めることができる。

【００３６】なお、前記測定点（クランク角-α）での
シリンダ内圧Ｐ-1をＰＢセンサ１３の出力信号に基づい
て推定したが、エンジン１の運転状態を代表するパラメ
ータであれば、このＰＢセンサ１３の出力信号に限らな
いのは、第１実施例と同様である。

【００３７】次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図８は、圧力センサ１１の、焦電効果によるドリフトを
含む検出出力を示す図である。同図に示すように、圧力
センサ１１の検出出力はドリフトを有するので、このド
リフトの蓄積を防止するため、第３実施形態では、予定
の時点でドリフトをキャンセルするリセット操作を行
う。

【００３８】図９は、リセット操作を含む圧力センサ１
１の検出出力を示す図である。同図に示すように、エン
ジンの１サイクル毎に、予定のリセットタイミングＲＴ
で圧力センサ１１の検出出力をゼロにリセットする。そ
して、このリセット操作前後の検出出力の差ΔＳに基づ
き、次式を使用してクランク角１度あたりの焦電量PEを
算出する。PE＝ΔＳ/７２０…（式６）。なお、リセッ
トタイミングＲＴは、リセット前後で圧力センサ１１の
検出出力を読み込む必要から、シリンダ内圧の安定する
吸気行程に設定される。

【００３９】上記焦電量を考慮すると、リセットタイミ
ングＲＴを基準としたクランク角θに対応するドリフト
を補正した真のシリンダ内圧Ｐは、次式により算出され
る。 Ｐ＝Ｓ−ΔＳ/７２０×θ…（式７）。

【００４０】図１０は、第３実施形態にかかる圧力セン
サ１１の、出力補正のためのＥＣＵ１８の要部機能を示
すブロック図である。同図において、圧力センサ１１の
検出出力はチャージアンプ２８で増幅された後、センサ
出力補正部２９に入力される。センサ出力補正部２９
は、焦電量算出部３０で算出されるクランク角１度あた
りの焦電量PEにより、前記「式７」を使用して圧力セン
サ１１の出力に含まれるドリフトを解消するよう、チャ
ージアンプ２８の出力を補正する。

【００４１】リセットタイミング検出部３１はクランク
角センサ１７の出力に基づいて、予定のリセットタイミ
ング、すなわち吸気行程の予定のクランク角であるか否
かを判別する。予定のリセットタイミングになったとき
に、リセット信号resetを出力してチャージアンプ２８
の出力をゼロにリセットする。

【００４２】焦電量算出部３０にはチャージアンプ２８
の出力信号が供給されていて、リセット信号resetが入
力されると、その時点でチャージアンプ２８からの入力
は禁止される。すなわち、リセット信号resetが入力さ
れる直前のチャージアンプ２８の出力信号が焦電量算出
部３０に保持される。この保持された信号は、エンジン
の１サイクルでの焦電量（ドリフト）であり、焦電量算
出部３０は、このドリフトを表す値ΔＳにより、前記
「式６」を使用して、クランク角１度あたりの焦電量PE
を算出する。焦電量PEはセンサ出力補正部２９に供給さ
れる。リセット信号resetはリセットタイミングを過ぎ
たときに消滅する。

【００４３】なお、チャージアンプ２８は、公知のもの
を使用できるので、詳細な構成の説明は省略する。例え
ば、特開平４−２９２５５５号公報に開示されたチャー
ジアンプを使用することができる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、オフセット量
だけでなく、圧力センサの感度補正係数をも考慮して圧
力センサの検出信号を補正することができる。また、請
求項２の発明によれば、圧力センサの出力ドリフトの補
正係数を算出し、この補正係数により圧力センサによる
筒内圧検出信号のドリフトをクランク角に対応して補正
することができる。したがって、サイクル内のドリフト
も解消させることができる。

【００４５】また、請求項３の発明によれば、算出筒内
圧として吸気管内圧を利用し、簡便に補正値を算出する
ことができる。

【００４６】さらに、請求項４の発明によれば、筒内圧
検出信号が、吸気行程の予定のリセットタイミングでリ
セットされるので、ドリフトの蓄積を回避できる。特
に、ドリフトによる単位クランク角毎の変化量を検出で
きるので、任意の間隔毎に前記変化量をもとに筒内圧検
出信号を補正できる。

【００４７】このように、本発明によれば、圧力センサ
で検出された筒内圧を、正確に補正して真の筒内圧を検
出することができる。特に、１サイクル内のドリフトを
簡便に解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る筒内圧検出装置
の要部機能ブロック図である。

【図２】 本発明の筒内圧検出装置を含む内燃機関の要
部構成を示す図である。

【図３】 圧力センサの取り付け態様を示すシリンダヘ
ッドの要部断面図である。

【図４】 シリンダ内圧と燃焼室容積との関係を示す指
圧線図である。

【図５】 真のシリンダ内圧と圧力センサの検出出力と
の関係を示す図である。

【図６】 クランク角とシリンダ内圧との関係を示す図
である。

【図７】 シリンダ内圧と燃焼室容積との関係を示す指
圧線図である。

【図８】 ドリフトを有する圧力センサの検出出力の変
化を示す図である。

【図９】 ドリフトがリセットされた圧力センサの検出
出力の変化を示す図である。

【図１０】 本発明の第３実施形態に係る筒内圧検出装
置の要部機能ブロック図である。

【符号の説明】

１…エンジン、 ２…シリンダ、 １１…圧力センサ
１３…ＰＢセンサ、 １７…クランク角センサ、 １
９…センサ出力補正部、 ２０…補正値算出部、２５…
燃焼室容積算出部、 ２６…第１圧力算出部、 ２７…
第２圧力算出部

フロントページの続き (72)発明者 尾島 正則 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143番地 株式 会社ピーエスジー内 Ｆターム(参考） 3G084 DA04 DA22 EA05 EB08 EC02 FA10 FA11 FA21 FA29 FA39

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒内圧を検出する圧力センサと、 当該内燃機関の運転状態を代表する情報を検出する手段
   と、 クランク角を検出する手段と、 前記クランク角に基づいてクランク角に応じた燃焼室容
   積を検出する手段と、 前記運転状態を代表する情報および圧縮行程に設定され
   る複数位置での燃焼室容積に基づいて、前記複数位置で
   の筒内圧を算出する筒内圧算出手段と、 前記複数位置で前記圧力センサによって筒内圧検出信号
   を採取するサンプリング手段と、 前記筒内圧算出手段で算出された筒内圧および前記サン
   プリング手段で採取された実測筒内圧に基づいて、前記
   圧力センサによる筒内圧検出信号の感度補正係数および
   オフセット量を算出する補正値算出手段と、 前記感度補正係数およびオフセット量を使用して前記圧
   力センサによる筒内圧検出信号を補正するセンサ出力補
   正手段とを具備したことを特徴とする内燃機関の筒内圧
   検出装置。
2. 【請求項２】 前記圧縮行程の複数位置として３位置が
   設定され、 前記補正値算出手段が、さらに前記筒内圧検出信号のク
   ランク角に対応したドリフト補正係数を算出するように
   構成され、 前記センサ出力補正手段が、前記ドリフト補正係数をも
   含めて前記筒内圧検出信号を補正するように構成された
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の筒内圧検出
   装置。
3. 【請求項３】 前記運転状態を代表する情報が、吸気行
   程での吸気管内圧であり、該吸気管内圧に基づいて前記
   複数位置のうち１位置での筒内圧が算出され、他の位置
   での筒内圧は、前記１位置の筒内圧に基づき、ポリトロ
   ープ変化を利用して算出されることを特徴とする請求項
   １又は２記載の内燃機関の筒内圧検出装置。
4. 【請求項４】 筒内圧を検出する圧力センサと、 前記圧力センサによって検出された筒内圧検出信号を、
   吸気行程に設定されたリセットタイミングで零点にリセ
   ットするリセット手段と、 リセットによる前記筒内圧検出信号の変化量を検出する
   手段と、 クランク角を検出する手段と、 前記変化量に基づき単位クランク角当たりの変化量を算
   出する手段と、 前記単位クランク角当たりの変化量に基づき、前記筒内
   圧検出信号を予定クランク角毎に補正するセンサ出力補
   正手段とを具備したことを特徴とする内燃機関の筒内圧
   検出装置。