JP2018172994A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To further reduce processing load in controlling an internal combustion engine while maintaining determination accuracy for occurrence of anomaly of the internal combustion engine.SOLUTION: In an internal combustion engine control device 10, a sampling interval change part 36 calculates a cylinder internal pressure rising rate DP based on cylinder internal pressure Pi and a crank angle CA and, when the calculated cylinder internal pressure rising rate DP goes out from a predetermined pressure change rate range (AL≤DP≤AH) in a range of the predetermined crank angle CA, shortens a sampling interval for a cylinder internal pressure signal at a sampling part 34.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃焼室の圧力に基づいて内燃機関を制御する内燃機関制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine controller that controls an internal combustion engine based on the pressure in a combustion chamber.

内燃機関では、点火後、燃焼室の圧力(筒内圧)が上昇する。この場合、早すぎる着火による過早燃焼によって筒内圧が急激に上昇すればノッキングが発生するおそれがある。一方、緩慢な燃焼であれば失火が発生するおそれがある。そのため、ノッキング又は失火等の内燃機関の異常の発生を検知(判定)し、その検知結果に基づいて内燃機関を適切に制御することにより、正常な燃焼状態にする必要がある。   In an internal combustion engine, after ignition, the pressure in the combustion chamber (cylinder pressure) increases. In this case, knocking may occur if the in-cylinder pressure rapidly increases due to premature combustion due to premature ignition. On the other hand, if the combustion is slow, misfire may occur. Therefore, it is necessary to detect (determine) the occurrence of an abnormality in the internal combustion engine such as knocking or misfire, and to properly control the internal combustion engine based on the detection result, so that a normal combustion state is required.

例えば、特許文献1には、燃焼室の筒内圧及び容積が急激に変化する所定の回転角度範囲において、筒内圧センサが検出した筒内圧に応じた筒内圧信号に対するサンプリング間隔を短くすることで、内燃機関の制御に有効なデータを正確に演算すると共に、演算処理の負荷を軽減することが開示されている。   For example, in Patent Document 1, in a predetermined rotation angle range in which the in-cylinder pressure and volume of the combustion chamber change rapidly, the sampling interval for the in-cylinder pressure signal corresponding to the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor is shortened. It is disclosed that data effective for control of an internal combustion engine is accurately calculated and the load of calculation processing is reduced.

特開2000−170589号公報JP 2000-170589 A

しかしながら、特許文献1の技術では、内燃機関の異常が発生しない場合でも、上記の回転角度範囲ではサンプリング間隔が必ず短くなるので、処理負担が無駄に発生しており、改善の余地がある。   However, in the technique of Patent Document 1, even when no abnormality occurs in the internal combustion engine, the sampling interval is necessarily shortened in the above rotation angle range, so that the processing burden is wasted and there is room for improvement.

そこで、本発明は、内燃機関の異常の発生に対する判定精度を維持しつつ、内燃機関の制御に対する処理負担をさらに軽減することが可能となる内燃機関制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine control device that can further reduce the processing load on the control of the internal combustion engine while maintaining the determination accuracy with respect to the occurrence of abnormality in the internal combustion engine.

本発明に係る内燃機関制御装置(10)は、内燃機関(12)の燃焼室(14)内の圧力(Pi)を検出する圧力センサ(16)と、前記圧力センサ(16)が検出した前記圧力(Pi)に応じた圧力信号をサンプリングするサンプリング部(34)と、サンプリングされた前記圧力信号に基づいて前記内燃機関(12)を制御する制御部(26)とを有しており、以下の特徴を有する。   An internal combustion engine control device (10) according to the present invention includes a pressure sensor (16) for detecting a pressure (Pi) in a combustion chamber (14) of an internal combustion engine (12), and the pressure sensor (16) detecting the pressure sensor (16). A sampling unit (34) for sampling a pressure signal corresponding to the pressure (Pi); and a control unit (26) for controlling the internal combustion engine (12) based on the sampled pressure signal. It has the characteristics of.

第1の特徴;前記内燃機関制御装置(10)は、回転角度センサ(20)及びサンプリング間隔変更部(36)をさらに有する。前記回転角度センサ(20)は、前記内燃機関(12)の回転角度(CA)を検出する。前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記圧力(Pi)及び前記回転角度(CA)に基づいて該回転角度(CA)に対する前記圧力(Pi)の圧力変化率(DP)を算出し、所定の回転角度範囲において、算出した前記圧力変化率(DP)が所定の圧力変化率範囲を外れる場合には、前記サンプリング部(34)での前記圧力信号に対するサンプリング間隔を短くする。   1st characteristic; The said internal combustion engine control apparatus (10) further has a rotation angle sensor (20) and a sampling interval change part (36). The rotation angle sensor (20) detects a rotation angle (CA) of the internal combustion engine (12). The sampling interval changing unit (36) calculates a pressure change rate (DP) of the pressure (Pi) with respect to the rotation angle (CA) based on the pressure (Pi) and the rotation angle (CA), When the calculated pressure change rate (DP) is outside the predetermined pressure change rate range in the rotation angle range, the sampling interval for the pressure signal in the sampling unit (34) is shortened.

第2の特徴;前記回転角度範囲は、前記内燃機関(12)の点火後の回転角度(CA)の範囲である。   2nd characteristic; The said rotation angle range is a range of the rotation angle (CA) after the ignition of the said internal combustion engine (12).

第3の特徴;前記回転角度範囲は、前記内燃機関(12)の上死点での回転角度(CA)を含む範囲である。   Third feature: The rotation angle range is a range including a rotation angle (CA) at a top dead center of the internal combustion engine (12).

第4の特徴;前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記回転角度(CA)に基づいて前記内燃機関(12)の回転数を算出し、算出した前記回転数に応じて前記圧力変化率範囲を調整する。   4th characteristic; The said sampling interval change part (36) calculates the rotation speed of the said internal combustion engine (12) based on the said rotation angle (CA), and the said pressure change rate range according to the calculated said rotation speed Adjust.

第5の特徴;前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記圧力変化率(DP)が前記圧力変化率範囲を外れる場合には、10°以下のサンプリング間隔に変更する。   Fifth feature; the sampling interval changing unit (36) changes the sampling interval to 10 ° or less when the pressure change rate (DP) is out of the pressure change rate range.

第6の特徴;前記内燃機関制御装置(10)は、前記内燃機関(12)の温度(Tw)を検出する温度センサ(22)をさらに有する。この場合、前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記温度(Tw)が所定の温度閾値(Twth)を超える場合には、前記サンプリング間隔を短くする。   6th characteristic; The said internal combustion engine control apparatus (10) further has the temperature sensor (22) which detects the temperature (Tw) of the said internal combustion engine (12). In this case, the sampling interval changing unit (36) shortens the sampling interval when the temperature (Tw) exceeds a predetermined temperature threshold (Twth).

第7の特徴;前記内燃機関制御装置(10)は、前記内燃機関(12)のスロットル開度(TH)を検出するスロットル開度センサ(24)をさらに有する。この場合、前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記スロットル開度(TH)が所定のスロットル開度閾値(THth)を超える場合には、前記サンプリング間隔を短くする。   7th characteristic; The said internal combustion engine control apparatus (10) further has a throttle opening sensor (24) which detects the throttle opening (TH) of the said internal combustion engine (12). In this case, the sampling interval changing unit (36) shortens the sampling interval when the throttle opening (TH) exceeds a predetermined throttle opening threshold (THth).

第8の特徴;前記圧力センサ(16)は、前記燃焼室(14)において、前記内燃機関(12)のカム室(44)から離間し、且つ、点火プラグ(40)に近接する位置に配置されている。   Eighth feature: the pressure sensor (16) is disposed in the combustion chamber (14) at a position spaced from the cam chamber (44) of the internal combustion engine (12) and close to the spark plug (40). Has been.

本発明の第1の特徴によれば、圧力変化率が圧力変化率範囲を外れる異常時にのみサンプリング間隔が短くなるので、制御部の処理負担を軽減することができる。また、ノッキング及び失火等の内燃機関の異常が発生する際には、圧力変化率が圧力変化率範囲を外れる可能性があるので、サンプリング間隔を短くして圧力信号を細かくサンプリングすることにより、制御部での内燃機関の異常に対する判定精度を高めることができる。従って、第1の特徴では、特許文献1の技術と比較して、内燃機関の異常に対する判定精度を維持しつつ、内燃機関の制御に対する処理負担をさらに軽減することが可能となる。   According to the first feature of the present invention, since the sampling interval is shortened only when the pressure change rate is out of the pressure change rate range, the processing burden on the control unit can be reduced. Also, when an internal combustion engine abnormality such as knocking or misfire occurs, the pressure change rate may fall outside the pressure change rate range, so control can be performed by shortening the sampling interval and sampling the pressure signal finely. The determination accuracy with respect to the abnormality of the internal combustion engine at the section can be increased. Therefore, in the first feature, it is possible to further reduce the processing load for the control of the internal combustion engine while maintaining the determination accuracy for the abnormality of the internal combustion engine as compared with the technique of Patent Document 1.

本発明の第2の特徴によれば、回転角度範囲が点火後に限定されるので、内燃機関の異常に対する判定精度が向上する。   According to the second feature of the present invention, since the rotation angle range is limited after ignition, the determination accuracy for abnormality of the internal combustion engine is improved.

また、上死点近傍の回転角度では、ノッキング又は失火等の内燃機関の異常の発生に伴い、圧力変化率が圧力変化率範囲から外れやすい。そこで、本発明の第3の特徴では、上死点の回転角度を含むように回転角度範囲を設定することで、内燃機関の異常に対する判定精度を高めることができる。   Further, at the rotation angle near the top dead center, the pressure change rate tends to deviate from the pressure change rate range due to the occurrence of abnormality of the internal combustion engine such as knocking or misfire. Therefore, in the third feature of the present invention, it is possible to improve the determination accuracy for the abnormality of the internal combustion engine by setting the rotation angle range so as to include the rotation angle of the top dead center.

本発明の第4の特徴によれば、内燃機関の回転数に基づいて適切な圧力変化率範囲に設定することにより、内燃機関の異常に対する判定精度を一層向上させることができる。   According to the fourth feature of the present invention, the determination accuracy for abnormality of the internal combustion engine can be further improved by setting an appropriate pressure change rate range based on the rotational speed of the internal combustion engine.

本発明の第5の特徴によれば、10°以下のサンプリング間隔に変更することで、内燃機関の異常に対して十分な判定精度を確保することができる。   According to the fifth feature of the present invention, by changing the sampling interval to 10 ° or less, sufficient determination accuracy can be ensured for an abnormality of the internal combustion engine.

本発明の第6の特徴によれば、内燃機関の温度に基づいてサンプリング間隔を短くすることにより、内燃機関の異常に対する判定精度を向上させることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to improve the determination accuracy for abnormality of the internal combustion engine by shortening the sampling interval based on the temperature of the internal combustion engine.

本発明の第7の特徴によれば、スロットル開度に基づいてサンプリング間隔を短くすることにより、内燃機関の異常に対する判定精度を向上させることができる。   According to the seventh feature of the present invention, it is possible to improve the determination accuracy for abnormality of the internal combustion engine by shortening the sampling interval based on the throttle opening.

本発明の第8の特徴によれば、圧力センサが検出する圧力に対するノイズの影響を少なくすることができる。   According to the eighth aspect of the present invention, the influence of noise on the pressure detected by the pressure sensor can be reduced.

本実施形態に係る内燃機関制御装置のブロック図である。1 is a block diagram of an internal combustion engine control device according to an embodiment. 燃焼室での指圧センサの取り付け位置を図示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the attachment position of the acupressure sensor in a combustion chamber. 図1の内燃機関制御装置の動作を説明するフローチャートである。2 is a flowchart illustrating an operation of the internal combustion engine control device of FIG. 1. 図4Aは、クランク角に対する筒内圧の変化を示すグラフであり、図4Bは、クランク角に対する筒内圧上昇率の変化を示すグラフである。FIG. 4A is a graph showing a change in the in-cylinder pressure with respect to the crank angle, and FIG. 4B is a graph showing a change in the in-cylinder pressure increase rate with respect to the crank angle.

本発明に係る内燃機関制御装置について、好適な実施形態を掲げ、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。   An internal combustion engine control apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings by listing preferred embodiments.

[内燃機関制御装置10の構成]
図1は、本実施形態に係る内燃機関制御装置10のブロック図である。図2は、内燃機関制御装置10により制御される内燃機関12の燃焼室14における指圧センサ(圧力センサ)16の取り付け位置を平面視で図示した説明図である。
[Configuration of Internal Combustion Engine Control Device 10]
FIG. 1 is a block diagram of an internal combustion engine control apparatus 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the attachment position of the finger pressure sensor (pressure sensor) 16 in the combustion chamber 14 of the internal combustion engine 12 controlled by the internal combustion engine control device 10 in plan view.

内燃機関制御装置10は、指圧センサ16、負圧センサ18、回転角度センサ20、温度センサ22、スロットル開度センサ24及びECU(Engine Control Unit)26を有する。   The internal combustion engine control device 10 includes a finger pressure sensor 16, a negative pressure sensor 18, a rotation angle sensor 20, a temperature sensor 22, a throttle opening sensor 24, and an ECU (Engine Control Unit) 26.

指圧センサ16は、内燃機関12の燃焼室14内の筒内圧(圧力)Piを逐次検出し、検出した筒内圧Piに応じた筒内圧信号(圧力信号)を逐次出力する。負圧センサ18は、内燃機関12の図示しない吸気管の負圧を逐次検出し、検出した負圧に応じた負圧信号をECU(制御部)26に逐次出力する。回転角度センサ20は、内燃機関12のクランクシャフトの回転角度(クランク角)CAを、所定角度間隔で検出し、検出したクランク角CAに応じたクランク信号(回転角度信号)をECU26に逐次出力する。温度センサ22は、内燃機関12の温度Tw(例えば、冷却水の水温又は潤滑油の油温)を逐次検出し、検出した温度Twに応じた温度信号をECU26に逐次出力する。スロットル開度センサ24は、吸気管の途中に配設された図示しないスロットル弁のスロットル開度THを逐次検出し、検出したスロットル開度THに応じたスロットル開度信号をECU26に逐次出力する。   The finger pressure sensor 16 sequentially detects an in-cylinder pressure (pressure) Pi in the combustion chamber 14 of the internal combustion engine 12 and sequentially outputs an in-cylinder pressure signal (pressure signal) corresponding to the detected in-cylinder pressure Pi. The negative pressure sensor 18 sequentially detects a negative pressure in an intake pipe (not shown) of the internal combustion engine 12 and sequentially outputs a negative pressure signal corresponding to the detected negative pressure to an ECU (control unit) 26. The rotation angle sensor 20 detects the rotation angle (crank angle) CA of the crankshaft of the internal combustion engine 12 at predetermined angular intervals, and sequentially outputs a crank signal (rotation angle signal) corresponding to the detected crank angle CA to the ECU 26. . The temperature sensor 22 sequentially detects the temperature Tw of the internal combustion engine 12 (for example, the temperature of the cooling water or the oil temperature of the lubricating oil), and sequentially outputs a temperature signal corresponding to the detected temperature Tw to the ECU 26. The throttle opening sensor 24 sequentially detects the throttle opening TH of a throttle valve (not shown) disposed in the middle of the intake pipe, and sequentially outputs a throttle opening signal corresponding to the detected throttle opening TH to the ECU 26.

ECU26は、CPU(Central Processing Unit)28を含み構成され、ROM(Read Only Memory)30に格納されたプログラムをCPU28が読み出して実行することにより、指圧センサ16、負圧センサ18、回転角度センサ20、温度センサ22及びスロットル開度センサ24から入力される各種の信号に基づいて、内燃機関12を制御する。   The ECU 26 includes a CPU (Central Processing Unit) 28, and the CPU 28 reads out and executes a program stored in a ROM (Read Only Memory) 30, whereby the finger pressure sensor 16, the negative pressure sensor 18, the rotation angle sensor 20 The internal combustion engine 12 is controlled based on various signals input from the temperature sensor 22 and the throttle opening sensor 24.

具体的に、ECU26は、CPU28、ROM30、RAM(Random Access Memory)32、サンプリング部34及びサンプリング間隔変更部36を有する。   Specifically, the ECU 26 includes a CPU 28, a ROM 30, a RAM (Random Access Memory) 32, a sampling unit 34, and a sampling interval changing unit 36.

サンプリング部34は、指圧センサ16から逐次入力される筒内圧信号を所定のサンプリング間隔(筒内圧信号をサンプリングするためのクランク角CAの間隔)でサンプリングし、サンプリング後の筒内圧信号(筒内圧Pi)をCPU28に出力する。サンプリング間隔変更部36は、指圧センサ16から逐次入力される筒内圧信号(筒内圧Pi)と、回転角度センサ20から逐次入力されるクランク信号とに基づいて、クランク角CAに対する筒内圧Piの変化率(筒内圧上昇率、圧力変化率)DPを算出し、算出した筒内圧上昇率DPに基づいてサンプリング間隔を変更する。また、サンプリング間隔変更部36は、温度センサ22から逐次入力される温度信号(温度Tw)又はスロットル開度センサ24から逐次入力される開度信号(スロットル開度TH)に応じて、サンプリング間隔を変更可能である。サンプリング間隔の具体的な変更方法については、後述する。   The sampling unit 34 samples the in-cylinder pressure signal sequentially input from the finger pressure sensor 16 at a predetermined sampling interval (interval of the crank angle CA for sampling the in-cylinder pressure signal), and samples the in-cylinder pressure signal (in-cylinder pressure Pi). ) Is output to the CPU 28. The sampling interval changing unit 36 changes the in-cylinder pressure Pi with respect to the crank angle CA based on the in-cylinder pressure signal (in-cylinder pressure Pi) sequentially input from the finger pressure sensor 16 and the crank signal sequentially input from the rotation angle sensor 20. The rate (in-cylinder pressure increase rate, pressure change rate) DP is calculated, and the sampling interval is changed based on the calculated in-cylinder pressure increase rate DP. Further, the sampling interval changing unit 36 sets the sampling interval according to the temperature signal (temperature Tw) sequentially input from the temperature sensor 22 or the opening signal (throttle opening TH) sequentially input from the throttle opening sensor 24. It can be changed. A specific method for changing the sampling interval will be described later.

ECU26(のCPU28)には、内燃機関12の燃焼室14に燃料を供給するインジェクタ38と、燃焼室14内で点火を行う点火プラグ40と、排気管から吸気管に排気ガスを還流させる排気ガス還流装置42とが接続されている。CPU28は、負圧センサ18から逐次入力される負圧信号、回転角度センサ20から逐次入力されるクランク信号、及び、サンプリング部34から入力されるサンプリング後の筒内圧信号に基づいて、内燃機関12の平均有効圧及びポンピングロス等を演算する。   The ECU 26 (the CPU 28) includes an injector 38 that supplies fuel to the combustion chamber 14 of the internal combustion engine 12, an ignition plug 40 that performs ignition in the combustion chamber 14, and an exhaust gas that recirculates the exhaust gas from the exhaust pipe to the intake pipe. A reflux device 42 is connected. The CPU 28 is based on the negative pressure signal sequentially input from the negative pressure sensor 18, the crank signal sequentially input from the rotation angle sensor 20, and the in-cylinder pressure signal after sampling input from the sampling unit 34. The average effective pressure and pumping loss are calculated.

この場合、CPU28は、入力されるクランク信号及び筒内圧信号に基づいて筒内圧上昇率DPを算出し、算出した筒内圧上昇率DPに基づいてノッキング又は失火の発生を判定し、この判定結果も含めて、燃料供給開始のタイミング及び燃料供給量と、点火時期と、排気ガス還流量とを制御する。なお、内燃機関12が複数気筒の場合、指圧センサ16、インジェクタ38及び点火プラグ40は、気筒毎に設けられる。   In this case, the CPU 28 calculates the in-cylinder pressure increase rate DP based on the input crank signal and in-cylinder pressure signal, determines the occurrence of knocking or misfire based on the calculated in-cylinder pressure increase rate DP, and the determination result also In addition, the fuel supply start timing, the fuel supply amount, the ignition timing, and the exhaust gas recirculation amount are controlled. When the internal combustion engine 12 has a plurality of cylinders, the acupressure sensor 16, the injector 38, and the spark plug 40 are provided for each cylinder.

また、ROM30には、CPU28の演算結果に対応するインジェクタ38、点火プラグ40及び排気ガス還流装置42の制御量のマップ等が記憶されている。CPU28は、これらのマップを参照して、インジェクタ38、点火プラグ40及び排気ガス還流装置42の制御量を決定する。また、CPU28は、演算結果等をRAM32に記憶する。   Further, the ROM 30 stores a map of control amounts of the injector 38, the spark plug 40, and the exhaust gas recirculation device 42 corresponding to the calculation result of the CPU 28. The CPU 28 refers to these maps to determine control amounts for the injector 38, the spark plug 40, and the exhaust gas recirculation device 42. Further, the CPU 28 stores the calculation result and the like in the RAM 32.

図2に示すように、指圧センサ16は、燃焼室14において、内燃機関12のカム室44から離間し、且つ、点火プラグ40に近接する位置に配置されている。すなわち、図2中、内燃機関12の左方にカム室44が設けられ、燃焼室14の中心位置46を挟んで紙面の上下に吸気バルブ48及び排気バルブ50が配設されている場合に、指圧センサ16は、燃焼室14内でノッキングが発生するポイント52に対して反対側の扇状の領域54内に取り付けられる。この領域54は、燃焼室14内において、中心位置46を挟んで、ノッキングのポイント52とは反対側の領域であって、且つ、点火プラグ40、中心位置46及び排気バルブ50に囲まれた領域である。   As shown in FIG. 2, the acupressure sensor 16 is disposed in the combustion chamber 14 at a position spaced from the cam chamber 44 of the internal combustion engine 12 and close to the spark plug 40. That is, in FIG. 2, when the cam chamber 44 is provided on the left side of the internal combustion engine 12 and the intake valve 48 and the exhaust valve 50 are disposed above and below the paper surface with the center position 46 of the combustion chamber 14 interposed therebetween, The acupressure sensor 16 is mounted in a fan-shaped region 54 opposite to the point 52 where knocking occurs in the combustion chamber 14. This region 54 is a region opposite to the knocking point 52 across the center position 46 in the combustion chamber 14, and a region surrounded by the spark plug 40, the center position 46 and the exhaust valve 50. It is.

[内燃機関制御装置10の動作]
次に、内燃機関制御装置10の動作について、図3〜図4Bを参照しながら説明する。なお、この動作説明では、必要に応じて、図1及び図2も参照しながら説明する。
[Operation of Internal Combustion Engine Control Device 10]
Next, the operation of the internal combustion engine control device 10 will be described with reference to FIGS. 3 to 4B. In this description of the operation, it will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as necessary.

ここでは、サンプリング部34による筒内圧信号のサンプリング動作と、サンプリング間隔変更部36によるサンプリング間隔の変更動作とについて説明する。なお、CPU28の動作については、特許文献1におけるCPUの動作と概ね同様であるため、その詳細な動作説明は省略する。   Here, the sampling operation of the in-cylinder pressure signal by the sampling unit 34 and the sampling interval changing operation by the sampling interval changing unit 36 will be described. The operation of the CPU 28 is substantially the same as the operation of the CPU in Patent Document 1, and thus detailed description of the operation is omitted.

図3は、サンプリング部34及びサンプリング間隔変更部36の動作を説明するフローチャートである。また、図4Aは、クランク角CAと筒内圧Piとの関係を示すグラフであり、図4Bは、クランク角CAと筒内圧上昇率DPとの関係を示すグラフである。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the sampling unit 34 and the sampling interval changing unit 36. 4A is a graph showing the relationship between the crank angle CA and the in-cylinder pressure Pi, and FIG. 4B is a graph showing the relationship between the crank angle CA and the in-cylinder pressure increase rate DP.

図3の動作説明に先立ち、クランク角CAと筒内圧Piとの関係、及び、クランク角CAと筒内圧上昇率DPとの関係について説明する。   Prior to the description of the operation shown in FIG. 3, the relationship between the crank angle CA and the in-cylinder pressure Pi and the relationship between the crank angle CA and the in-cylinder pressure increase rate DP will be described.

点火プラグ40(図1及び図2参照)による燃焼室14内の点火は、通常、圧縮上死点(圧縮TDC、CA=0°)の手前のクランク角CA(例えば、CA=−10°)で行われる。この場合、筒内圧Piは、点火後、クランク角CAの変化に伴って上昇する。   The ignition in the combustion chamber 14 by the spark plug 40 (see FIGS. 1 and 2) is normally performed at a crank angle CA (for example, CA = −10 °) just before the compression top dead center (compression TDC, CA = 0 °). Done in In this case, the in-cylinder pressure Pi increases with a change in the crank angle CA after ignition.

ここで、最適な点火条件であるMBT(Minimum advance for the Best Torque)の場合、図4Aに実線で示すように、筒内圧Piは、点火後に上昇し、圧縮TDCの経過後に最大となり、その後、減少する略放物線の特性となる。   Here, in the case of MBT (Minimum Advance for the Best Torque), which is the optimal ignition condition, as shown by a solid line in FIG. 4A, the in-cylinder pressure Pi increases after ignition, becomes maximum after the compression TDC elapses, and then It becomes a characteristic of a substantially parabola that decreases.

一方、過早燃焼の場合、破線で示すように、点火後、クランク角CAの変化に伴って筒内圧Piは急激に上昇する。この結果、過早燃焼では、ノッキングが発生するおそれがある。また、緩慢な燃焼の場合、一点鎖線で示すように、クランク角CAの変化に伴って筒内圧Piが緩やかに上昇する。これにより、緩慢な燃焼では、失火が発生するおそれがある。   On the other hand, in the case of premature combustion, as shown by the broken line, the in-cylinder pressure Pi increases rapidly with the change in the crank angle CA after ignition. As a result, knocking may occur in premature combustion. In the case of slow combustion, as indicated by the alternate long and short dash line, the in-cylinder pressure Pi gradually increases as the crank angle CA changes. As a result, misfire may occur in slow combustion.

さらに、クランク角CAに対する筒内圧Piの変化率である筒内圧上昇率DPは、図4Bに示すように、圧縮TDC近傍のクランク角CAの範囲内で、クランク角CAの変化に伴って正負の値に変動する。この場合、実線で示すMBTでの筒内圧上昇率DPは、点火後に上昇し、圧縮TDCの経過後、正の最大値となる。その後、筒内圧上昇率DPは減少し、負の最大値となった後、DP=0に収束する。   Further, the in-cylinder pressure increase rate DP, which is the rate of change of the in-cylinder pressure Pi with respect to the crank angle CA, becomes positive or negative as the crank angle CA changes within the range of the crank angle CA in the vicinity of the compression TDC, as shown in FIG. 4B. Fluctuates in value. In this case, the in-cylinder pressure increase rate DP at MBT indicated by the solid line increases after ignition, and reaches a positive maximum value after the compression TDC has elapsed. Thereafter, the cylinder pressure increase rate DP decreases, reaches a negative maximum value, and then converges to DP = 0.

一方、過早燃焼の場合、破線で示すように、クランク角CAの変化に対して筒内圧上昇率DPは、正負の値に急激に変動する。また、緩慢な燃焼の場合、一点鎖線で示すように、筒内圧上昇率DPは、クランク角CAの変化に対して、正負の値の変動幅が小さい。   On the other hand, in the case of premature combustion, as shown by the broken line, the in-cylinder pressure increase rate DP rapidly changes to a positive / negative value with respect to the change in the crank angle CA. In the case of slow combustion, as indicated by the alternate long and short dash line, the in-cylinder pressure increase rate DP has a small fluctuation range of positive and negative values with respect to the change in the crank angle CA.

なお、図4Bは、一例として、10°毎のサンプリング間隔でサンプリング部34が筒内圧信号をサンプリングしたときの筒内圧上昇率DPの変化を示している。この場合、筒内圧上昇率DPは、今回サンプリングした筒内圧信号の示す筒内圧Piと、前回サンプリングした筒内圧信号の示す筒内圧Piとの差分を、サンプリング間隔(10°)で割ったものである(DP={(今回の筒内圧Pi)−(前回の筒内圧Pi)}/10°)。   FIG. 4B shows, as an example, a change in the cylinder pressure increase rate DP when the sampling unit 34 samples the cylinder pressure signal at a sampling interval of 10 °. In this case, the cylinder pressure increase rate DP is obtained by dividing the difference between the cylinder pressure Pi indicated by the cylinder pressure signal sampled this time and the cylinder pressure Pi indicated by the cylinder pressure signal sampled last time by the sampling interval (10 °). (DP = {(current in-cylinder pressure Pi) − (previous in-cylinder pressure Pi)} / 10 °).

従って、CPU28は、点火後の圧縮TDC近傍のクランク角CAの領域において、筒内圧Piの実測値、及び、筒内圧上昇率DPの演算値と、正常値(MBTでの値)とを比較することにより、正常な燃焼状態であるか、あるいは、ノッキング又は失火等の内燃機関12の異常が発生しているか否かを判定することが可能となる。   Therefore, the CPU 28 compares the measured value of the in-cylinder pressure Pi and the calculated value of the in-cylinder pressure increase rate DP with the normal value (value at MBT) in the region of the crank angle CA in the vicinity of the compressed TDC after ignition. Thus, it is possible to determine whether the combustion state is normal or whether the abnormality of the internal combustion engine 12 such as knocking or misfire has occurred.

具体的に、図4Bに示すように、例えば、圧縮TDCのクランク角CA=0°では、MBT、過早燃焼及び緩慢な燃焼の間で、筒内圧上昇率DPの値が顕著に異なってくる。そこで、CA=0°における筒内圧上昇率DPの正常値の範囲(圧力変化率範囲)を許容上限値AHと許容下限値ALとの間の範囲とし、筒内圧上昇率DPが圧力変化率範囲内にあれば、内燃機関12の燃焼状態が正常と判定し、一方で、圧力変化率範囲から外れていれば、内燃機関12の燃焼状態が異常と判定することができる。従って、CPU28は、このような判定結果に基づき、内燃機関12を適切に制御し、正常な燃焼状態にすることができる。   Specifically, as shown in FIG. 4B, for example, at the crank angle CA = 0 ° of the compression TDC, the value of the in-cylinder pressure increase rate DP differs significantly between MBT, premature combustion, and slow combustion. . Accordingly, the normal value range (pressure change rate range) of the in-cylinder pressure increase rate DP at CA = 0 ° is set to a range between the allowable upper limit value AH and the allowable lower limit value AL, and the in-cylinder pressure increase rate DP is within the pressure change rate range. If it is within the range, it is determined that the combustion state of the internal combustion engine 12 is normal. On the other hand, if it is out of the pressure change rate range, it is possible to determine that the combustion state of the internal combustion engine 12 is abnormal. Therefore, the CPU 28 can appropriately control the internal combustion engine 12 based on such a determination result to set a normal combustion state.

そのためには、内燃機関12の異常が発生すると予想される圧縮TDC近傍の所定のクランク角CAの範囲内において、サンプリング部34のサンプリング間隔を短くし、内燃機関12の異常に対する判定処理の精度を向上させる必要がある。このようなサンプリング間隔の変更処理は、サンプリング間隔変更部36が行う。   For this purpose, the sampling interval of the sampling unit 34 is shortened within a predetermined crank angle CA range near the compression TDC where an abnormality of the internal combustion engine 12 is expected to occur, and the accuracy of the determination process for the abnormality of the internal combustion engine 12 is increased. There is a need to improve. The sampling interval changing unit 36 performs such a sampling interval changing process.

図3のフローチャートは、このような観点に基づくサンプリング部34及びサンプリング間隔変更部36の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、サンプリング間隔変更部36で設定されるサンプリング間隔毎に実行される。   The flowchart of FIG. 3 is a flowchart for explaining operations of the sampling unit 34 and the sampling interval changing unit 36 based on such a viewpoint. This flowchart is executed at every sampling interval set by the sampling interval changing unit 36.

先ず、ステップS1において、サンプリング部34は、現在設定されているサンプリング間隔で、指圧センサ16から入力された筒内圧信号をサンプリングする。例えば、30°のサンプリング間隔であれば、サンプリング部34は、30°毎のクランク角CAで、指圧センサ16から筒内圧信号を読み込む(取り込む)。サンプリング部34は、サンプリングした筒内圧信号をCPU28に出力する。一方、サンプリング間隔変更部36は、筒内圧信号に加え、回転角度センサ20からのクランク信号、温度センサ22からの温度信号、及び、スロットル開度センサ24からのスロットル開度信号を取り込む。   First, in step S1, the sampling unit 34 samples the in-cylinder pressure signal input from the acupressure sensor 16 at the currently set sampling interval. For example, if the sampling interval is 30 °, the sampling unit 34 reads (captures) the in-cylinder pressure signal from the finger pressure sensor 16 at a crank angle CA of every 30 °. The sampling unit 34 outputs the sampled in-cylinder pressure signal to the CPU 28. On the other hand, the sampling interval changing unit 36 takes in the crank signal from the rotation angle sensor 20, the temperature signal from the temperature sensor 22, and the throttle opening signal from the throttle opening sensor 24 in addition to the in-cylinder pressure signal.

次のステップS2において、サンプリング間隔変更部36は、クランク信号の示すクランク角CAが、圧縮TDCでのクランク角(CA=0°)を含む所定のクランク角CAの範囲内、例えば、−30°≦CA≦+30°の範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、−30°〜+30°の範囲内では、点火が行われ、さらに、ノッキング又は失火等の内燃機関12の異常が発生すると予想されるからである。   In the next step S2, the sampling interval changing unit 36 determines that the crank angle CA indicated by the crank signal is within a predetermined crank angle CA including the crank angle (CA = 0 °) at the compression TDC, for example, −30 °. It is determined whether it is within the range of ≦ CA ≦ + 30 °. That is, ignition is performed within a range of −30 ° to + 30 °, and an abnormality of the internal combustion engine 12 such as knocking or misfire is expected to occur.

ステップS2において、クランク角CAが−30°〜+30°の範囲外である場合(CA<−30°又はCA>+30°、ステップS2:NO)、サンプリング間隔変更部36は、次のステップS3において、次回のサンプリング処理までのサンプリング間隔を30°に決定し、現在のサンプリング間隔を、決定したサンプリング間隔に変更した後、今回の処理を終了する。これにより、現在のクランク角CAから+30°経過したタイミングで、次回のサンプリング処理(ステップS1)が実行される。   In step S2, when the crank angle CA is outside the range of −30 ° to + 30 ° (CA <−30 ° or CA> + 30 °, step S2: NO), the sampling interval changing unit 36 performs the next step S3. The sampling interval until the next sampling processing is determined to be 30 °, the current sampling interval is changed to the determined sampling interval, and the current processing is terminated. Thus, the next sampling process (step S1) is executed at the timing when + 30 ° has elapsed from the current crank angle CA.

一方、ステップS2において、クランク角CAが−30°〜+30°の範囲内にある場合(−30°≦CA≦+30°、ステップS2:YES)、サンプリング間隔変更部36は、次のステップS4において、温度信号の示す内燃機関12の温度Twが所定の温度閾値Twthを超えているか否か、又は、スロットル開度信号の示すスロットル開度THが所定のスロットル開度閾値THthを超えているか否か、を判定する。すなわち、温度Tw又はスロットル開度THによって点火条件が異なり、筒内圧Pi及び筒内圧上昇率DPが変化するためである。具体的に、温度Twが高温であるか、又は、スロットル開度THが大きい場合には、内燃機関12が高負荷状態にあり、ノッキング又は失火が発生する可能性がある。   On the other hand, when the crank angle CA is in the range of −30 ° to + 30 ° in step S2 (−30 ° ≦ CA ≦ + 30 °, step S2: YES), the sampling interval changing unit 36 performs the next step S4. Whether the temperature Tw of the internal combustion engine 12 indicated by the temperature signal exceeds a predetermined temperature threshold Twth, or whether the throttle opening TH indicated by the throttle opening signal exceeds a predetermined throttle opening threshold THth , Is determined. That is, the ignition conditions differ depending on the temperature Tw or the throttle opening TH, and the in-cylinder pressure Pi and the in-cylinder pressure increase rate DP change. Specifically, when the temperature Tw is high or the throttle opening TH is large, the internal combustion engine 12 is in a high load state, and knocking or misfire may occur.

ここで、温度Twが温度閾値Twth以下である場合(Tw≦Twth)、及び、スロットル開度THがスロットル開度閾値THth以下である場合(TH≦THth)(ステップS4:NO)、サンプリング間隔変更部36は、現在の温度Tw又はスロットル開度THでは、内燃機関12の異常が発生するおそれはないと判断し、次のステップS5において、次回のサンプリング処理までのサンプリング間隔を10°に決定して、現在のサンプリング間隔を、決定したサンプリング間隔に変更する。   Here, when the temperature Tw is equal to or lower than the temperature threshold Twth (Tw ≦ Twth) and when the throttle opening TH is equal to or lower than the throttle opening threshold THth (TH ≦ THth) (step S4: NO), the sampling interval is changed. The unit 36 determines that there is no possibility of abnormality of the internal combustion engine 12 at the current temperature Tw or the throttle opening TH, and determines the sampling interval until the next sampling processing to 10 ° in the next step S5. The current sampling interval is changed to the determined sampling interval.

次のステップS6において、サンプリング間隔変更部36は、筒内圧上昇率DPが所定の圧力変化率範囲を外れているか否か、すなわち、DP>AH、又は、DP<ALであるか否かを判定する。   In the next step S6, the sampling interval changing unit 36 determines whether or not the in-cylinder pressure increase rate DP is out of the predetermined pressure change rate range, that is, whether DP> AH or DP <AL. To do.

この場合、DP>AHでなく、且つ、DP<ALではない場合(AL≦DP≦AH、ステップS6:NO)、サンプリング間隔変更部36は、内燃機関12が正常な燃焼状態にあると判定し、ステップS5で決定したサンプリング間隔を確定させ、今回の処理を終了する。これにより、現在のクランク角CAから+10°経過したタイミングで、次回のサンプリング処理(ステップS1)が実行される。   In this case, when DP> AH is not satisfied and DP <AL is not satisfied (AL ≦ DP ≦ AH, step S6: NO), the sampling interval changing unit 36 determines that the internal combustion engine 12 is in a normal combustion state. The sampling interval determined in step S5 is confirmed, and the current process is terminated. Thus, the next sampling process (step S1) is executed at the timing when + 10 ° has elapsed from the current crank angle CA.

一方、ステップS4で肯定的な判定結果であった場合(Tw>Twth又はTH>THth、ステップS4:YES)、又は、ステップS6で肯定的な判定結果であった場合(DP>AH又はDP<AL)、サンプリング間隔変更部36は、ノッキング又は失火等の内燃機関12の異常が発生する可能性があると判断し、次のステップS7において、次回のサンプリング処理までのサンプリング間隔を1°に決定し、現在のサンプリング間隔を、決定したサンプリング間隔に変更した後、今回の処理を終了する。これにより、現在のクランク角CAから+1°経過したタイミングで、次回のサンプリング処理(ステップS1)が実行される。   On the other hand, when the determination result is affirmative in step S4 (Tw> Twth or TH> THth, step S4: YES), or when the determination result is positive in step S6 (DP> AH or DP < AL), the sampling interval changing unit 36 determines that there is a possibility that an abnormality of the internal combustion engine 12 such as knocking or misfire occurs, and in the next step S7, determines the sampling interval until the next sampling processing to 1 °. Then, after changing the current sampling interval to the determined sampling interval, the current processing is terminated. Thus, the next sampling process (step S1) is executed at the timing when + 1 ° has elapsed from the current crank angle CA.

このような図3の処理をサンプリング間隔毎に繰り返し実行することにより、 図4A及び図4Bに示すCA<−30°及び+30°<CAの範囲では、30°の比較的長いサンプリング間隔でサンプリング部34が筒内圧信号に対するサンプリング処理を行う。また、−30°≦CA≦+30°の範囲内において、正常な燃焼状態では、比較的短い10°のサンプリング間隔でサンプリング部34が筒内圧信号に対するサンプリング処理を行う。さらに、−30°≦CA≦+30°の範囲内において、点火後又は圧縮TDC後であって、ノッキング又は失火等の内燃機関12の異常が発生するおそれがある場合には、一層短い1°のサンプリング間隔でサンプリング部34が筒内圧信号に対するサンプリング処理を行う。   By repeatedly executing the processing of FIG. 3 at every sampling interval, the sampling unit has a relatively long sampling interval of 30 ° in the range of CA <−30 ° and + 30 ° <CA shown in FIGS. 4A and 4B. 34 performs a sampling process for the in-cylinder pressure signal. In the normal combustion state within the range of −30 ° ≦ CA ≦ + 30 °, the sampling unit 34 performs sampling processing on the in-cylinder pressure signal at a relatively short sampling interval of 10 °. Furthermore, within the range of −30 ° ≦ CA ≦ + 30 °, after ignition or after compression TDC, when there is a possibility that abnormality of the internal combustion engine 12 such as knocking or misfire may occur, a shorter 1 ° The sampling unit 34 performs sampling processing on the in-cylinder pressure signal at the sampling interval.

前述のように、サンプリング部34は、サンプリングした筒内圧信号をCPU28に出力する。従って、CPU28は、逐次入力されたサンプリング後の筒内圧信号等に基づき、ノッキング又は失火等の内燃機関12の異常に対する判定処理を精度良く行うことができる。特に、内燃機関12の異常が発生するおそれがある場合には、CPU28は、1°のサンプリング間隔でサンプリングされた高分解能の筒内圧信号に基づき、内燃機関12の異常の有無を判定し、その判定結果を用いて内燃機関12を精度良く制御することが可能となる。   As described above, the sampling unit 34 outputs the sampled in-cylinder pressure signal to the CPU 28. Therefore, the CPU 28 can accurately perform the determination process for the abnormality of the internal combustion engine 12 such as knocking or misfire based on the sequentially sampled in-cylinder pressure signal and the like. In particular, when there is a possibility that an abnormality of the internal combustion engine 12 may occur, the CPU 28 determines whether there is an abnormality in the internal combustion engine 12 based on a high-resolution in-cylinder pressure signal sampled at a sampling interval of 1 °, and The internal combustion engine 12 can be accurately controlled using the determination result.

[内燃機関制御装置10の効果]
以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関制御装置10によれば、筒内圧上昇率DPが所定の圧力変化率範囲(図4Bに示すAL≦DP≦AHの範囲)を外れる異常時にのみ、サンプリング間隔変更部36によって、サンプリング部34での筒内圧信号に対するサンプリング間隔が短くなる(10°→1°)。これにより、CPU28を含むECU26における、サンプリング後の筒内圧信号に基づく判定処理、及び、内燃機関12の制御に対する処理負担を軽減することができる。
[Effect of Internal Combustion Engine Control Device 10]
As described above, according to the internal combustion engine control apparatus 10 according to the present embodiment, only when there is an abnormality in which the in-cylinder pressure increase rate DP is outside the predetermined pressure change rate range (the range of AL ≦ DP ≦ AH shown in FIG. 4B) The sampling interval changing unit 36 shortens the sampling interval for the cylinder pressure signal in the sampling unit 34 (10 ° → 1 °). Thereby, it is possible to reduce the processing load for the determination processing based on the in-cylinder pressure signal after sampling and the control of the internal combustion engine 12 in the ECU 26 including the CPU 28.

また、ノッキング及び失火等の内燃機関12の異常が発生する際には、筒内圧上昇率DPがAH〜ALの圧力変化率範囲を外れる可能性がある。このような場合には、サンプリング間隔を短くしてサンプリング部34で筒内圧信号を細かくサンプリングすることにより、CPU28における内燃機関12の異常に対する判定精度を高めることができる。従って、内燃機関制御装置10では、特許文献1の技術と比較して、内燃機関12の異常に対する判定精度を維持しつつ、内燃機関12の制御に対する処理負担をさらに軽減することが可能となる。   Further, when an abnormality of the internal combustion engine 12 such as knocking or misfire occurs, the in-cylinder pressure increase rate DP may be out of the pressure change rate range of AH to AL. In such a case, the determination accuracy for the abnormality of the internal combustion engine 12 in the CPU 28 can be increased by shortening the sampling interval and finely sampling the in-cylinder pressure signal by the sampling unit 34. Therefore, in the internal combustion engine control apparatus 10, it is possible to further reduce the processing load for the control of the internal combustion engine 12 while maintaining the determination accuracy for the abnormality of the internal combustion engine 12 as compared with the technique of Patent Document 1.

また、サンプリング間隔を短くするクランク角CAの範囲を、点火後に限定することにより、内燃機関12の異常に対する判定精度を向上させることができる。   Further, by limiting the range of the crank angle CA that shortens the sampling interval after ignition, the determination accuracy for the abnormality of the internal combustion engine 12 can be improved.

さらに、圧縮TDC近傍のクランク角CAでは、ノッキング又は失火等の内燃機関12の異常の発生に伴い、筒内圧上昇率DPが圧力変化率範囲から外れやすい。そこで、圧縮TDCでのクランク角CA=0°を含むように、サンプリング間隔を短くするためのクランク角CAの範囲を設定することで、内燃機関12の異常に対する判定精度を一層高めることができる。   Further, at the crank angle CA in the vicinity of the compression TDC, the in-cylinder pressure increase rate DP tends to deviate from the pressure change rate range due to the occurrence of an abnormality in the internal combustion engine 12 such as knocking or misfire. Therefore, by setting the range of the crank angle CA for shortening the sampling interval so as to include the crank angle CA = 0 ° in the compression TDC, it is possible to further improve the determination accuracy for the abnormality of the internal combustion engine 12.

また、サンプリング間隔変更部36は、クランク角CAに基づいて内燃機関12の回転数を算出し、算出した回転数に応じて圧力変化率範囲(AL〜AH)を調整してもよい。すなわち、筒内圧上昇率DPは、内燃機関12の回転数や負荷状態によって変化するので、回転数に応じて適切な圧力変化率範囲に設定することで、内燃機関12の異常に対する判定精度を一層向上させることができる。このような調整を可能とするため、サンプリング間隔変更部36は、回転数及び負荷状態と圧力変化率範囲との関係を示すテーブル又はマップを有し、このテーブル又はマップを参照して、回転数及び負荷状態に応じた適切な圧力変化率範囲(許容上限値AH、許容下限値AL)を設定すればよい。   The sampling interval changing unit 36 may calculate the rotational speed of the internal combustion engine 12 based on the crank angle CA and adjust the pressure change rate range (AL to AH) according to the calculated rotational speed. In other words, the cylinder pressure increase rate DP changes depending on the rotational speed and load state of the internal combustion engine 12, and therefore, by setting an appropriate pressure change rate range according to the rotational speed, the determination accuracy for abnormality of the internal combustion engine 12 is further increased. Can be improved. In order to enable such adjustment, the sampling interval changing unit 36 has a table or map indicating the relationship between the rotational speed and the load state and the pressure change rate range, and the rotational speed is referenced with reference to this table or map. In addition, an appropriate pressure change rate range (allowable upper limit value AH, allowable lower limit value AL) corresponding to the load state may be set.

さらに、10°以下、例えば1°のサンプリング間隔に変更することにより、内燃機関12の異常に対して十分な判定精度を確保することができる。   Furthermore, by changing the sampling interval to 10 ° or less, for example, 1 °, sufficient determination accuracy can be ensured for an abnormality in the internal combustion engine 12.

さらにまた、Tw>Twth、又は、TH>THthの場合に、サンプリング間隔を短くすることにより、内燃機関12の異常に対する判定精度を向上させることができる。   Furthermore, when Tw> Twth or TH> THth, the determination accuracy for the abnormality of the internal combustion engine 12 can be improved by shortening the sampling interval.

また、指圧センサ16は、燃焼室14において、内燃機関12のカム室44から離間し、且つ、点火プラグ40に近接する位置に配置されているので、指圧センサ16が検出する筒内圧Piに対するノイズの影響を少なくすることができる。すなわち、ノッキングは、外気による温度低下の影響が小さいカム室44側(点火プラグ40の点火に起因する圧力が遅れて伝搬する箇所)のポイント52で発生する確率が高い。この場合、ポイント52からのノッキングにより伝搬される圧力は、ポイント52から離れるほど大きくなり、ノイズの影響を受けにくくなる。従って、ポイント52から離れた点火プラグ40近傍の位置に指圧センサ16を配置すれば、筒内圧Piを好適に検出することができる。   Further, since the finger pressure sensor 16 is disposed in the combustion chamber 14 at a position separated from the cam chamber 44 of the internal combustion engine 12 and close to the spark plug 40, noise with respect to the in-cylinder pressure Pi detected by the finger pressure sensor 16 is detected. The influence of can be reduced. That is, there is a high probability that knocking occurs at the point 52 on the cam chamber 44 side where the temperature drop due to the outside air is small (where the pressure due to ignition of the spark plug 40 propagates with a delay). In this case, the pressure propagated by knocking from the point 52 increases as the distance from the point 52 increases, and is less susceptible to noise. Therefore, if the acupressure sensor 16 is disposed in the vicinity of the spark plug 40 away from the point 52, the in-cylinder pressure Pi can be suitably detected.

なお、上記の説明では、燃焼室14に指圧センサ16を配設した場合について説明した。内燃機関制御装置10では、筒内圧Piを検出できればよいので、指圧センサ16に代えて、筒内圧センサを燃焼室14に配置してもよい。この場合でも、上記の各効果が容易に得られる。   In the above description, the case where the finger pressure sensor 16 is disposed in the combustion chamber 14 has been described. The internal combustion engine control device 10 only needs to be able to detect the in-cylinder pressure Pi, so that the in-cylinder pressure sensor may be disposed in the combustion chamber 14 instead of the finger pressure sensor 16. Even in this case, the above effects can be easily obtained.

以上、本発明について好適な実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態の記載範囲に限定されることはない。上記の実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、特許請求の範囲に記載された括弧書きの符号は、本発明の理解の容易化のために添付図面中の符号に倣って付したものであり、本発明がその符号をつけた要素に限定されて解釈されるものではない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using suitable embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the description range of said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiments. It is apparent from the description of the scope of claims that the embodiments added with such changes or improvements can also be included in the technical scope of the present invention. In addition, the reference numerals in parentheses described in the claims are appended to the reference numerals in the accompanying drawings for easy understanding of the present invention. It should not be construed as limited.

10…内燃機関制御装置 12…内燃機関
14…燃焼室 16…指圧センサ
18…負圧センサ 20…回転角度センサ
22…温度センサ 24…スロットル開度センサ
26…ECU 28…CPU
30…ROM 32…RAM
34…サンプリング部 36…サンプリング間隔変更部
38…インジェクタ 40…点火プラグ
42…排気ガス還流装置 44…カム室
46…中心位置 48…吸気バルブ
50…排気バルブ 52…ポイント
54…領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine control apparatus 12 ... Internal combustion engine 14 ... Combustion chamber 16 ... Finger pressure sensor 18 ... Negative pressure sensor 20 ... Rotation angle sensor 22 ... Temperature sensor 24 ... Throttle opening sensor 26 ... ECU 28 ... CPU
30 ... ROM 32 ... RAM
34 ... Sampling section 36 ... Sampling interval changing section 38 ... Injector 40 ... Spark plug 42 ... Exhaust gas recirculation device 44 ... Cam chamber 46 ... Center position 48 ... Intake valve 50 ... Exhaust valve 52 ... Point 54 ... Area

Claims (8)

内燃機関(12)の燃焼室(14)内の圧力(Pi)を検出する圧力センサ(16)と、前記圧力センサ(16)が検出した前記圧力(Pi)に応じた圧力信号をサンプリングするサンプリング部(34)と、サンプリングされた前記圧力信号に基づいて前記内燃機関(12)を制御する制御部(26)とを有する内燃機関制御装置(10)において、
前記内燃機関(12)の回転角度(CA)を検出する回転角度センサ(20)と、
前記圧力(Pi)及び前記回転角度(CA)に基づいて該回転角度(CA)に対する前記圧力(Pi)の圧力変化率(DP)を算出し、所定の回転角度範囲において、算出した前記圧力変化率(DP)が所定の圧力変化率範囲を外れる場合には、前記サンプリング部(34)での前記圧力信号に対するサンプリング間隔を短くするサンプリング間隔変更部(36)と、
をさらに有することを特徴とする内燃機関制御装置(10)。
A pressure sensor (16) for detecting the pressure (Pi) in the combustion chamber (14) of the internal combustion engine (12), and sampling for sampling a pressure signal corresponding to the pressure (Pi) detected by the pressure sensor (16). An internal combustion engine control device (10) having a section (34) and a control section (26) for controlling the internal combustion engine (12) based on the sampled pressure signal;
A rotation angle sensor (20) for detecting a rotation angle (CA) of the internal combustion engine (12);
Based on the pressure (Pi) and the rotation angle (CA), a pressure change rate (DP) of the pressure (Pi) with respect to the rotation angle (CA) is calculated, and the pressure change calculated in a predetermined rotation angle range is calculated. A sampling interval changing unit (36) for shortening a sampling interval for the pressure signal in the sampling unit (34) when the rate (DP) is out of a predetermined pressure change rate range;
The internal combustion engine control device (10), further comprising:
請求項1記載の内燃機関制御装置(10)において、
前記回転角度範囲は、前記内燃機関(12)の点火後の回転角度(CA)の範囲であることを特徴とする内燃機関制御装置(10)。
The internal combustion engine controller (10) according to claim 1,
The internal combustion engine control device (10), wherein the rotational angle range is a range of a rotational angle (CA) after ignition of the internal combustion engine (12).
請求項1又は2記載の内燃機関制御装置(10)において、
前記回転角度範囲は、前記内燃機関(12)の上死点での回転角度(CA)を含む範囲であることを特徴とする内燃機関制御装置(10)。
The internal combustion engine control device (10) according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine control device (10), wherein the rotational angle range is a range including a rotational angle (CA) at a top dead center of the internal combustion engine (12).
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関制御装置(10)において、
前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記回転角度(CA)に基づいて前記内燃機関(12)の回転数を算出し、算出した前記回転数に応じて前記圧力変化率範囲を調整することを特徴とする内燃機関制御装置(10)。
In the internal combustion engine control device (10) according to any one of claims 1 to 3,
The sampling interval changing unit (36) calculates the rotation speed of the internal combustion engine (12) based on the rotation angle (CA), and adjusts the pressure change rate range according to the calculated rotation speed. An internal combustion engine control device (10) characterized.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関制御装置(10)において、
前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記圧力変化率(DP)が前記圧力変化率範囲を外れる場合には、10°以下のサンプリング間隔に変更することを特徴とする内燃機関制御装置(10)。
In the internal combustion engine control device (10) according to any one of claims 1 to 4,
The sampling interval changing unit (36) changes the sampling interval to 10 ° or less when the pressure change rate (DP) is out of the pressure change rate range. .
請求項1〜5のいずれか1項に記載の内燃機関制御装置(10)において、
前記内燃機関(12)の温度(Tw)を検出する温度センサ(22)をさらに有し、
前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記温度(Tw)が所定の温度閾値(Twth)を超える場合には、前記サンプリング間隔を短くすることを特徴とする内燃機関制御装置(10)。
In the internal combustion engine control device (10) according to any one of claims 1 to 5,
A temperature sensor (22) for detecting the temperature (Tw) of the internal combustion engine (12);
The internal combustion engine control device (10), wherein the sampling interval changing unit (36) shortens the sampling interval when the temperature (Tw) exceeds a predetermined temperature threshold (Twth).
請求項1〜6のいずれか1項に記載の内燃機関制御装置(10)において、
前記内燃機関(12)のスロットル開度(TH)を検出するスロットル開度センサ(24)をさらに有し、
前記サンプリング間隔変更部(36)は、前記スロットル開度(TH)が所定のスロットル開度閾値(THth)を超える場合には、前記サンプリング間隔を短くすることを特徴とする内燃機関制御装置(10)。
In the internal combustion engine control device (10) according to any one of claims 1 to 6,
A throttle opening sensor (24) for detecting a throttle opening (TH) of the internal combustion engine (12);
The sampling interval changing unit (36) shortens the sampling interval when the throttle opening (TH) exceeds a predetermined throttle opening threshold (THth). ).
請求項1〜7のいずれか1項に記載の内燃機関制御装置(10)において、
前記圧力センサ(16)は、前記燃焼室(14)において、前記内燃機関(12)のカム室(44)から離間し、且つ、点火プラグ(40)に近接する位置に配置されていることを特徴とする内燃機関制御装置(10)。
In the internal combustion engine control device (10) according to any one of claims 1 to 7,
The pressure sensor (16) is disposed in the combustion chamber (14) at a position separated from the cam chamber (44) of the internal combustion engine (12) and close to the spark plug (40). An internal combustion engine control device (10) characterized.
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