JPH0656743U - Combustion pressure detector - Google Patents
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- JPH0656743U JPH0656743U JP339093U JP339093U JPH0656743U JP H0656743 U JPH0656743 U JP H0656743U JP 339093 U JP339093 U JP 339093U JP 339093 U JP339093 U JP 339093U JP H0656743 U JPH0656743 U JP H0656743U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジン回転数が変化した場合でも、このエ
ンジン回転数の変化に追従して燃焼圧を正確に検出し、
検出精度や信頼性等を向上する。
【構成】 差動増幅器22の反転入力端子22Aと出力
端子22Cとの間に、抵抗23と複数のコンデンサ24
A〜24Dとを接続し、コントロールユニット26は、
クランク角センサ28が検出したエンジン回転数Nに応
じて回転数−静電容量マップから所定の静電容量を読出
し、該当する切換スイッチ25に制御信号を出力するこ
とにより、この静電容量に応じたコンデンサを選択的に
接続する構成とした。そして、エンジン回転数Nが変動
すると、切換スイッチ25が開成,閉成して、所定のコ
ンデンサが差動増幅器22に接続され、エンジン回転数
Nに応じた時定数をもって圧電体19からの電流信号が
電圧信号Vに変換される。
(57) [Abstract] [Purpose] Even when the engine speed changes, the combustion pressure is accurately detected by following the change in the engine speed.
Improves detection accuracy and reliability. [Structure] A resistor 23 and a plurality of capacitors 24 are provided between an inverting input terminal 22A and an output terminal 22C of a differential amplifier 22.
A to 24D are connected, and the control unit 26 is
According to the engine speed N detected by the crank angle sensor 28, a predetermined electrostatic capacity is read out from the rotational speed-electrostatic capacity map, and a control signal is output to the corresponding changeover switch 25, so that the electrostatic capacity is responded to. The capacitors are selectively connected. When the engine speed N fluctuates, the changeover switch 25 opens and closes, a predetermined capacitor is connected to the differential amplifier 22, and the current signal from the piezoelectric body 19 has a time constant corresponding to the engine speed N. Are converted into voltage signals V.
Description
【0001】[0001]
本考案は、例えば自動車用エンジンの燃焼圧を検出するのに用いて好適な燃焼 圧検出装置に関する。 The present invention relates to a combustion pressure detecting device suitable for use in detecting the combustion pressure of an automobile engine, for example.
【0002】[0002]
従来技術による燃焼圧検出装置を図4ないし図7に示す。 A conventional combustion pressure detecting device is shown in FIGS.
【0003】 図において、1はチタン酸鉛等の圧電材料から形成され、例えば点火プラグの 近傍に位置してエンジン本体のシリンダヘッド(いずれも図示せず)に取付けら れた圧電体を示し、該圧電体1には後述の差動増幅器2に接続された一側電極1 Aと、エンジン本体を介してアースされた他側電極1Bとが設けられている。そ して、該圧電体1はエンジン本体の燃焼圧を受圧すると、その内部に燃焼圧によ る応力変化に応じた電荷を発生させることにより、図5中にセンサ波形として示 す如く、燃焼圧に対応した電流信号iを差動増幅器2に出力するものである。In the drawing, reference numeral 1 denotes a piezoelectric body formed of a piezoelectric material such as lead titanate and attached to, for example, a cylinder head of an engine body (neither is shown) located near an ignition plug, The piezoelectric body 1 is provided with one side electrode 1A connected to a differential amplifier 2 to be described later, and another side electrode 1B grounded via the engine body. Then, when the piezoelectric body 1 receives the combustion pressure of the engine body, it generates an electric charge according to the stress change due to the combustion pressure inside the combustion chamber, and as shown by the sensor waveform in FIG. The current signal i corresponding to the pressure is output to the differential amplifier 2.
【0004】 2は圧電体1の出力側に設けられた差動増幅器を示し、該差動増幅器2の出力 側と反転入力(マイナス入力)側との間には、時定数調整用の抵抗3と、該差動 増幅器2から出力された電圧信号Vによって充電されるコンデンサ4とが接続さ れ、その非反転入力(プラス入力)側はアースされている。そして、該差動増幅 器2は、抵抗3の抵抗値Rとコンデンサ4の静電容量Cとから定まる所定の時定 数τ(τ=CR)によって圧電体1から出力された電流信号iを積分することに より、図5中に出力波形として示す如く、燃焼圧検出信号たる電圧信号Vに変換 して燃料噴射制御装置(図示せず)等に出力するものである。Reference numeral 2 denotes a differential amplifier provided on the output side of the piezoelectric body 1, and a resistor 3 for adjusting the time constant is provided between the output side of the differential amplifier 2 and the inverting input (minus input) side. And the capacitor 4 charged by the voltage signal V output from the differential amplifier 2 are connected, and the non-inverting input (plus input) side is grounded. The differential amplifier 2 then outputs the current signal i output from the piezoelectric body 1 by a predetermined time constant τ (τ = CR) determined by the resistance value R of the resistor 3 and the electrostatic capacitance C of the capacitor 4. By integrating, as shown as an output waveform in FIG. 5, it is converted into a voltage signal V which is a combustion pressure detection signal and output to a fuel injection control device (not shown) or the like.
【0005】 従来技術による燃焼圧検出装置は、上述の如き構成を有するもので、エンジン が始動し、図5中に圧力波形として示す如く、燃焼室内に燃焼圧が生じると、圧 電体1はシリンダヘッドを介してこの燃焼圧を受圧し、燃焼圧に応じた電流信号 iを出力する。そして、この電流信号iは差動増幅器2によって電圧信号Vに変 換され、燃料噴射制御装置等に出力される。The combustion pressure detecting device according to the prior art has the above-mentioned configuration, and when the engine starts and a combustion pressure is generated in the combustion chamber as shown by a pressure waveform in FIG. The combustion pressure is received via the cylinder head and a current signal i corresponding to the combustion pressure is output. Then, the current signal i is converted into a voltage signal V by the differential amplifier 2 and output to the fuel injection control device or the like.
【0006】[0006]
ところで、上述した従来技術による燃焼圧検出装置では、圧電体1から出力さ れた電流信号iを差動増幅器2に入力し、この電流信号iをコンデンサ4の静電 容量Cによって定まる時定数τで積分することにより、エンジン本体の燃焼圧に 応じた電圧信号Vを得るようになっている。 By the way, in the above-described conventional combustion pressure detecting device, the current signal i output from the piezoelectric body 1 is input to the differential amplifier 2, and this current signal i is determined by the time constant τ determined by the capacitance C of the capacitor 4. By integrating with, the voltage signal V corresponding to the combustion pressure of the engine body is obtained.
【0007】 しかし、従来技術によるものでは、差動増幅器2の時定数τを決定する抵抗3 の抵抗値Rおよびコンデンサ4の容量Cとは一の値に固定されるから、あるエン ジン回転数で検出精度を最大にすべく時定数τを設定すると、エンジン回転数の 変動に伴なって電圧信号Vの出力レベルや出力波形等も変化してしまい、燃焼室 内の圧力波形を正確に再現することができず、燃焼圧の検出精度や信頼性等が大 幅に低下するという問題がある。However, according to the conventional technique, the resistance value R of the resistor 3 and the capacitance C of the capacitor 4, which determine the time constant τ of the differential amplifier 2, are fixed to one value, so that a certain engine rotation speed is obtained. If the time constant τ is set in order to maximize the detection accuracy, the output level and output waveform of the voltage signal V will change as the engine speed changes, and the pressure waveform inside the combustion chamber will be accurately reproduced. However, there is a problem in that the detection accuracy and reliability of the combustion pressure are greatly reduced.
【0008】 即ち、図5に示す如く、所定のエンジン回転数(周期T)での燃焼圧を検出す べく差動増幅器2の時定数τを設定した場合において、図6に示す如く、エンジ ン回転数が短い周期THの高回転(TH<T)に移行すると、この短い周期TH に比較して時定数τが長すぎるため(τ》TH)、出力レベルが大幅に低下して 波形が潰れてしまうという問題がある。一方、図7に示す如く、エンジン回転数 が長い周期TL(TL>T)の低回転に移行すると、この周期TLに対して時定 数τが短すぎるため(τ《TL)、実質的な積分が行なわれず、圧電体1のセン サ波形に単に追従するだけという結果を招く。That is, as shown in FIG. 5, when the time constant τ of the differential amplifier 2 is set to detect the combustion pressure at a predetermined engine speed (cycle T), as shown in FIG. When the rotation speed shifts to high rotation (TH <T) with a short cycle TH, the time constant τ is too long compared to this short cycle TH (τ >> TH), so the output level drops significantly and the waveform collapses. There is a problem that it will end up. On the other hand, as shown in FIG. 7, when the engine speed shifts to a low speed with a long cycle TL (TL> T), the time constant τ is too short with respect to this cycle TL (τ << TL). The result is that integration is not performed and the sensor waveform of the piezoelectric body 1 is simply followed.
【0009】 本考案は上述した従来技術による問題に鑑みなされたもので、エンジン回転数 が変化した場合でも、このエンジン回転数の変化に追従して燃焼圧を正確に検出 することができ、検出精度や信頼性等を向上できるようにした燃焼圧検出装置を 提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. Even when the engine speed changes, the combustion pressure can be accurately detected by following the change in the engine speed. It is an object of the present invention to provide a combustion pressure detecting device capable of improving accuracy and reliability.
【0010】[0010]
上述した課題を解決するために、本考案が採用する構成は、エンジン本体に設 けられ、燃焼圧に応じた電流信号を出力する圧電体と、一方の入力側が該圧電体 に接続され、他方の入力側がアースされた差動増幅器と、該差動増幅器の出力側 と前記一方の入力側との間に設けられた抵抗と、該抵抗と並列に接続され、それ ぞれ異なる静電容量を有する複数のコンデンサと、該各コンデンサのうち少なく ともいずれか一のコンデンサと前記抵抗とを選択的に切換接続する切換手段と、 前記エンジン本体のエンジン回転数を検出する回転数検出手段と、回転数に対す る静電容量を記憶した回転数−静電容量記憶手段と、前記回転数検出手段が検出 したエンジン回転数に基づいて該回転数−静電容量記憶手段から所定の静電容量 を読出し、前記切換手段に制御信号を出力することにより、この静電容量に応じ たコンデンサを選択する選択制御手段とからなる。 In order to solve the above-mentioned problems, a configuration adopted by the present invention is a piezoelectric body that is provided in an engine body and outputs a current signal according to combustion pressure, and one input side is connected to the piezoelectric body and the other side is connected. Of the differential amplifier whose input side is grounded, a resistor provided between the output side of the differential amplifier and the one input side, and a resistor connected in parallel with the resistor and having different electrostatic capacitances, respectively. A plurality of capacitors, a switching means for selectively switching and connecting at least one of the capacitors and the resistor, a rotation speed detecting means for detecting an engine speed of the engine body, A rotational speed-electrostatic capacity storage means for storing electrostatic capacity with respect to the number of revolutions, and a predetermined electrostatic capacity from the rotational speed-electrostatic capacity storage means based on the engine rotational speed detected by the rotational speed detection means. Read, above By outputting a control signal to the switching means, and a selection control means for selecting the capacitor corresponding to the capacitance.
【0011】[0011]
エンジン本体が始動すると、選択制御手段は回転数検出手段が検出したエンジ ン回転数に基づいて回転数−静電容量記憶手段から所定の静電容量を読出し、切 換手段に制御信号を出力する。そして、該切換手段がこの制御信号に応じたコン デンサを抵抗に接続させると、圧電体から出力された電流信号は、この選択され たコンデンサの静電容量と抵抗の抵抗値とにより定まる時定数で積分され、電圧 信号に変換される。 When the engine body starts, the selection control means reads out a predetermined electrostatic capacity from the rotational speed-electrostatic capacity storage means based on the engine rotational speed detected by the rotational speed detection means, and outputs a control signal to the switching means. . When the switching means connects the capacitor corresponding to the control signal to the resistor, the current signal output from the piezoelectric body has a time constant determined by the capacitance of the selected capacitor and the resistance value of the resistor. Is integrated and converted into a voltage signal.
【0012】[0012]
以下、本考案の実施例を図1ないし図3に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0013】 図中、11は後述の図2に示す電気回路と共に燃焼圧検出装置を構成するセン サ本体を示し、該センサ本体11は、大径筒部12Aおよび小径筒部12Bから 段付筒状に形成されたケーシング本体12と、該ケーシング本体12の上端側を 施蓋する上カバー13等とから大略構成され、該ケーシング本体12の小径筒部 12B下端側には、燃焼圧に応じて変位する薄肉円板状のダイヤフラム14が一 体的に設けられている。そして、該センサ本体11は、ダイヤフラム14がエン ジン本体の燃焼室内(図示せず)に臨むようにしてシリンダヘッド15に取付け られている。In the figure, reference numeral 11 denotes a sensor main body that constitutes a combustion pressure detecting device together with an electric circuit shown in FIG. 2 which will be described later. The casing main body 12 is formed substantially in the shape of a casing, and an upper cover 13 for covering the upper end side of the casing main body 12 and the like. The casing main body 12 has a small-diameter cylindrical portion 12B on the lower end side, which corresponds to the combustion pressure. A thin disk-shaped diaphragm 14 that is displaced is integrally provided. The sensor body 11 is attached to the cylinder head 15 so that the diaphragm 14 faces the combustion chamber (not shown) of the engine body.
【0014】 16はケーシング本体12の小径筒部12B内に位置して軸方向に変位可能に 設けられた受圧ロッドを示し、該受圧ロッド16は、その下端側がダイヤフラム 14の上面側に当接し、その上端側は絶縁性材料からなる下側プレート17等を 介して後述の圧電体19に当接している。そして、該受圧ロッド16は、燃焼圧 によってダイヤフラム14が軸方向に撓むと、ケーシング本体12内を軸方向に 変位し、このダイヤフラム14の変位を圧電体19に伝達すると共に、燃焼室内 の高温が圧電体19に直接伝わるのを防止するものである。Reference numeral 16 denotes a pressure receiving rod that is located inside the small-diameter cylindrical portion 12B of the casing body 12 and is displaceable in the axial direction. The lower end side of the pressure receiving rod 16 is in contact with the upper surface side of the diaphragm 14, The upper end side is in contact with a piezoelectric body 19 described later through a lower plate 17 made of an insulating material and the like. When the diaphragm 14 is bent in the axial direction by the combustion pressure, the pressure receiving rod 16 is axially displaced in the casing body 12, transmits the displacement of the diaphragm 14 to the piezoelectric body 19, and the high temperature in the combustion chamber increases. It is intended to prevent direct transmission to the piezoelectric body 19.
【0015】 18は受圧ロッド16と対向してケーシング本体12の大径筒部12A内に設 けられたコンタクトプレート、19は該コンタクトプレート18の外周側に位置 して受圧ロッド16の上側に設けられ、チタン酸鉛等の圧電材料から筒状に形成 された圧電体をそれぞれ示し、該圧電体19の上,下面には上側電極19A,下 側電極19Bが形成されている。また、該圧電体19の上側電極19Aは、図2 にも示す如く、導電性材料からなる上側プレート20,ケーシング本体12等を 介してアースされ、下側電極19Bは、コンタクトプレート18等を介して後述 する差動増幅器22の反転入力端子22Aに接続されている。そして、該圧電体 19は、ダイヤフラム14が撓んで受圧ロッド16が変位し、該受圧ロッド16 によって押圧されると、この押圧力(応力)に応じた電荷を発生し、この電荷に 応じた電流信号iを差動増幅器22に出力するものである。A contact plate 18 is provided inside the large-diameter cylindrical portion 12 A of the casing body 12 so as to face the pressure receiving rod 16, and a position 19 is provided on the outer peripheral side of the contact plate 18 and above the pressure receiving rod 16. The respective piezoelectric bodies are formed of a piezoelectric material such as lead titanate in a cylindrical shape, and an upper electrode 19A and a lower electrode 19B are formed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric body 19, respectively. As shown in FIG. 2, the upper electrode 19A of the piezoelectric body 19 is grounded via the upper plate 20 made of a conductive material, the casing body 12 and the like, and the lower electrode 19B is connected to the contact plate 18 and the like. It is connected to an inverting input terminal 22A of a differential amplifier 22, which will be described later. When the diaphragm 14 bends and the pressure receiving rod 16 is displaced and the piezoelectric body 19 is pressed by the pressure receiving rod 16, the piezoelectric body 19 generates an electric charge according to the pressing force (stress), and a current corresponding to the electric charge. The signal i is output to the differential amplifier 22.
【0016】 21はケーシング本体12の大径筒部12A内に螺着された止めねじを示し、 該止めねじ21は上側プレート20を介して圧電体19を所定の初期荷重で押圧 すると共に、該圧電体19等をケーシング本体12内で固定している。Reference numeral 21 denotes a set screw screwed into the large-diameter cylindrical portion 12 A of the casing body 12. The set screw 21 presses the piezoelectric body 19 with a predetermined initial load via the upper plate 20, and The piezoelectric body 19 and the like are fixed inside the casing body 12.
【0017】 図2において、22はセンサ本体11の外部に設けられた差動増幅器を示し、 該差動増幅器22は、その一方の入力側たる反転入力端子22A(マイナス入力 側)がコンタクトプレート18等を介して圧電体19の下側電極19Bに接続さ れ、他方の入力側たる非反転入力端子22B(プラス入力側)はアースされ、そ の出力端子22Cは燃料噴射制御装置(図示せず)等に接続されている。In FIG. 2, reference numeral 22 denotes a differential amplifier provided outside the sensor body 11. The differential amplifier 22 has an inverting input terminal 22 A (minus input side) which is one input side thereof, in the contact plate 18. Is connected to the lower electrode 19B of the piezoelectric body 19 via the like, the other input side of the non-inverting input terminal 22B (plus input side) is grounded, and the output terminal 22C is connected to the fuel injection control device (not shown). ) Etc.
【0018】 23は差動増幅器22の反転入力端子22Aと出力端子22Cとの間を接続し て設けられた抵抗、24A,24B,24C,24Dは該抵抗23と並列に接続 されたコンデンサをそれぞれ示し、該各コンデンサ24A,24B,24C,2 4Dはそれぞれ異なる静電容量C1 ,C2 ,C3 ,C4 を有するように設定され ている。Reference numeral 23 is a resistor provided by connecting between the inverting input terminal 22A and output terminal 22C of the differential amplifier 22, and 24A, 24B, 24C and 24D are capacitors connected in parallel with the resistor 23, respectively. The capacitors 24A, 24B, 24C and 24D are set to have different electrostatic capacities C1, C2, C3 and C4.
【0019】 25,25,…は各コンデンサ24A,24B,24C,24Dにそれぞれ直 列接続された切換手段としての切換スイッチを示し、該各切換スイッチ25は例 えばダイオード等のスイッチング素子からいわゆるアナログスイッチとして構成 されている。そして、該各切換スイッチ25は後述のコントロールユニット26 にそれぞれ接続され、該コントロールユニット26からの制御信号に応じて開成 ,閉成することにより、少なくともいずれか一のコンデンサを抵抗23に対して 選択的に接続するものである。Reference numerals 25, 25, ... Depict changeover switches as changeover means connected in series to the capacitors 24A, 24B, 24C, 24D, respectively. The changeover switches 25 are, for example, switching elements such as diodes or so-called analog. It is configured as a switch. Each of the change-over switches 25 is connected to a control unit 26, which will be described later, and is opened or closed in response to a control signal from the control unit 26 to select at least one of the capacitors with respect to the resistor 23. Are to be connected.
【0020】 26はCPU等の演算処理回路、ROM,RAM等の記憶回路(いずれも図示 せず)等からマイクロコンピュータとして構成された選択制御手段としてのコン トロールユニットを示し、該コントロールユニット26の記憶回路には記憶エリ ア26Aが形成され、該記憶エリア26A内には図3に示す回転数−静電容量記 憶手段としての回転数−静電容量マップ27等が記憶されている。また、該コン トロールユニット26は、その入力側にエンジン回転数を検出する回転数検出手 段としてのクランク角センサ28が接続され、その出力側には各切換スイッチ2 5が接続されている。Reference numeral 26 denotes a control unit as selection control means, which is configured as a microcomputer from an arithmetic processing circuit such as a CPU, a storage circuit such as a ROM or a RAM (none of which is shown), and the like. A memory area 26A is formed in the memory circuit, and in the memory area 26A, the number of revolutions-the number of revolutions-capacitance map 27 as an electrostatic capacity storing means shown in FIG. 3 is stored. Further, the control unit 26 is connected at its input side with a crank angle sensor 28 as a rotational speed detecting means for detecting the engine rotational speed, and at its output side with respective changeover switches 25.
【0021】 ここで、前記回転数−静電容量マップ27は、図3に示す如く、エンジン回転 数Nと静電容量Cとの関係が階段状にマップ化されたもので、エンジン回転数N が増大するに伴なって静電容量Cが段階的に減少している。即ち、一例を示せば 、抵抗23の抵抗値Rが1GΩの場合において、エンジン回転数Nが0〜100 0rpmの範囲では10nFの静電容量C1 、エンジン回転数Nが1000〜2 000rpmの範囲では5nFの静電容量C2 、エンジン回転数Nが2000〜 4000rpmの範囲では2.5nFの静電容量C3 、エンジン回転数Nが40 00rpm以上では1.25nFの静電容量C4 がそれぞれ所定の静電容量Cと なっている。Here, the rotational speed-electrostatic capacity map 27 is a stepwise map of the relationship between the engine rotational speed N and the electrostatic capacity C, as shown in FIG. The capacitance C is gradually reduced as is increased. That is, as an example, when the resistance value R of the resistor 23 is 1 GΩ, the capacitance C1 is 10 nF in the engine speed N range of 0 to 1000 rpm and the engine speed N is 1000 to 2000 rpm. The capacitance C5 of 5 nF, the capacitance C3 of 2.5 nF when the engine speed N is in the range of 2000 to 4000 rpm, and the capacitance C4 of 1.25 nF when the engine speed N is 4000 rpm or more, respectively. It has a capacity of C.
【0022】 そして、前記コントロールユニット26は、クランク角センサ28が検出した エンジン回転数Nに基づいて、回転数−静電容量マップ27から現在のエンジン 回転数Nに応じた所定の静電容量Cを読出し、この静電容量Cに該当するコンデ ンサに接続された切換スイッチ25に制御信号を出力して、該切換スイッチ25 を閉成させ、所定の静電容量Cを有するコンデンサを抵抗23に接続するもので ある。Based on the engine speed N detected by the crank angle sensor 28, the control unit 26 uses the engine speed-electrostatic capacity map 27 to determine a predetermined electrostatic capacity C corresponding to the current engine speed N. Is read out, a control signal is output to the changeover switch 25 connected to the capacitor corresponding to the electrostatic capacitance C, the changeover switch 25 is closed, and a capacitor having a predetermined electrostatic capacitance C is connected to the resistor 23. It is the one to connect.
【0023】 本実施例による燃焼圧検出装置は上述の如き構成を有するもので、次に、その 作動について説明する。The combustion pressure detecting device according to the present embodiment has the above-mentioned structure, and its operation will be described below.
【0024】 まず、エンジン本体が始動すると、コントロールユニット26はクランク角セ ンサ28からのエンジン回転数Nに基づいて、回転数−静電容量マップ27から アイドリング状態に対応した静電容量C1 を読出し、この静電容量C1 を有する コンデンサ24Aに接続された切換スイッチ25を閉成させることにより、アイ ドリング時の時定数τ1 (=C1 ・R)をセットする。First, when the engine body is started, the control unit 26 reads out the electrostatic capacity C1 corresponding to the idling state from the rotational speed-electrostatic capacity map 27 based on the engine rotational speed N from the crank angle sensor 28. By closing the changeover switch 25 connected to the capacitor 24A having this electrostatic capacity C1, the time constant τ1 (= C1R) at idling is set.
【0025】 そして、エンジン本体の燃焼圧によってダイヤフラム14が撓み、このダイヤ フラム14の変位が受圧ロッド16を介して圧電体19に伝達されると、該圧電 体19は燃焼圧に応じた電流信号iを出力し、この電流信号iは前記アイドリン グ時の時定数τ1 をもって積分され、電圧信号Vに変換される。When the diaphragm 14 is bent by the combustion pressure of the engine body and the displacement of the diaphragm 14 is transmitted to the piezoelectric body 19 via the pressure receiving rod 16, the piezoelectric body 19 produces a current signal corresponding to the combustion pressure. i is output, and this current signal i is integrated with the time constant τ1 at the time of idling and converted into a voltage signal V.
【0026】 また、エンジン回転数Nが1000rpmを上回ると、コントロールユニット 26は、回転数−静電容量マップ27から次なる静電容量C2 を読出し、この静 電容量C2 を有するコンデンサ24Bに接続された切換スイッチ25を閉成させ て、新たな時定数τ2 (=C2 ・R)をセットし、この時定数τ2 をもって電流 信号iを積分する。When the engine speed N exceeds 1000 rpm, the control unit 26 reads the next electrostatic capacity C2 from the rotational speed-electrostatic capacity map 27 and is connected to the capacitor 24B having this electrostatic capacity C2. The changeover switch 25 is closed to set a new time constant τ2 (= C2R), and the current signal i is integrated with this time constant τ2.
【0027】 以下、同様に、コントロールユニット26は、走行状態等に応じて逐次変化す るエンジン回転数Nをクランク角センサ28を介して検出し、現在のエンジン回 転数Nに最適な静電容量Cを読出して、時定数τを段階的に調整する。Hereinafter, similarly, the control unit 26 detects the engine speed N that sequentially changes according to the running state and the like through the crank angle sensor 28, and the optimum electrostatic speed for the current engine speed N is detected. The capacitance C is read and the time constant τ is adjusted stepwise.
【0028】 かくして、本実施例によれば、クランク角センサ28が検出したエンジン回転 数Nに応じて、回転数−静電容量マップ27から所定の静電容量Cを求め、該当 する切換スイッチ25に制御信号を出力して閉成させることにより、各コンデン サ24A〜24Dの中、この所定の静電容量Cを有するコンデンサのみを差動増 幅器22に選択的に接続する構成としたから、エンジン回転数Nに応じた最適な 時定数τを得ることができる。Thus, according to this embodiment, the predetermined electrostatic capacitance C is obtained from the rotational speed-electrostatic capacity map 27 according to the engine rotational speed N detected by the crank angle sensor 28, and the corresponding changeover switch 25 is obtained. Since a control signal is output to and closed to selectively connect only the capacitor having the predetermined electrostatic capacitance C among the capacitors 24A to 24D to the differential amplifier 22. , An optimum time constant τ according to the engine speed N can be obtained.
【0029】 この結果、走行状態等に応じてエンジン回転数Nが変動した場合でも、このエ ンジン回転数に最適な時定数τをもって圧電体19からの電流信号iを電圧信号 Vに変換でき、回転数依存性を解消して、燃焼圧の波形を正確に再現することが でき、燃焼圧の検出精度や信頼性等を大幅に向上することができる。As a result, even when the engine speed N changes in accordance with the running state or the like, the current signal i from the piezoelectric body 19 can be converted into the voltage signal V with the time constant τ that is optimal for this engine speed, By eliminating the dependence on the number of revolutions, the waveform of the combustion pressure can be accurately reproduced, and the detection accuracy and reliability of the combustion pressure can be greatly improved.
【0030】 なお、前記実施例では、4個のコンデンサ24A〜24Dを選択的に切換接続 する場合を例に挙げて説明したが、本考案はこれに限らず、例えば2個、3個あ るいは5個以上のコンデンサを用いる構成としてもよい。In the above embodiment, the case where the four capacitors 24A to 24D are selectively switched and connected has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and may be, for example, two or three. May use five or more capacitors.
【0031】 また、前記実施例では、所定の静電容量C1 〜C4 にそれぞれ対応した4個の コンデンサ24A〜24Dを用い、いずれか一のコンデンサを選択的に接続する ものとして述べたが、これに替えて、例えば1nF,2nF,3nF,4nFの 4個のコンデンサを用い、該各コンデンサの組合わせによって所定の静電容量を 得る構成としてもよい。この場合は、4個のコンデンサで1〜10nFまでの1 0種類の静電容量を得ることができる。Further, in the above-mentioned embodiment, it has been described that four capacitors 24A to 24D corresponding to predetermined electrostatic capacitances C1 to C4 are used and any one of them is selectively connected. Instead of this, for example, four capacitors of 1nF, 2nF, 3nF, and 4nF may be used, and a predetermined capacitance may be obtained by combining the capacitors. In this case, it is possible to obtain 10 kinds of capacitances of 1 to 10 nF with four capacitors.
【0032】 さらに、前記実施例では、ダイヤフラム14の変位を受圧ロッド16を介して 圧電体19に伝達する燃焼圧検出装置を例に挙げて説明したが、本考案はこれに 限らず、例えば圧電体を直接ダイヤフラムに設け、該ダイヤフラムの変位を直接 圧電体に伝達する方式の燃焼圧検出装置等、他の燃焼圧検出装置にも用いること ができる。Further, in the above-described embodiment, the combustion pressure detecting device for transmitting the displacement of the diaphragm 14 to the piezoelectric body 19 through the pressure receiving rod 16 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and for example, the piezoelectric body It can also be used in other combustion pressure detecting devices such as a combustion pressure detecting device in which the body is directly provided on the diaphragm and the displacement of the diaphragm is directly transmitted to the piezoelectric body.
【0033】[0033]
以上詳述した通り、本考案によれば、回転数検出手段が検出したエンジン回転 数に応じて、回転数−静電容量記憶手段から所定の静電容量を読出し、切換手段 に制御信号を出力することにより、この所定の静電容量に対応したコンデンサを 抵抗に選択的に接続する構成としたから、この選択されたコンデンサの静電容量 と抵抗の抵抗値とにより、エンジン回転数に対応した最適な時定数を得ることが できる。 As described above in detail, according to the present invention, a predetermined electrostatic capacity is read from the rotational speed-electrostatic capacity storage means according to the engine speed detected by the rotational speed detection means, and a control signal is output to the switching means. By doing so, the capacitor corresponding to this predetermined electrostatic capacity is selectively connected to the resistor, so that it corresponds to the engine speed by the electrostatic capacity of the selected capacitor and the resistance value of the resistor. The optimal time constant can be obtained.
【0034】 この結果、エンジン本体のエンジン回転数が変化した場合でも、このエンジン 回転数に速やかに追従して、圧電体からの電流信号を差動増幅器等により電圧信 号に変換することができ、燃焼圧波形を正確に再現して検出精度や信頼性を向上 することができる。As a result, even if the engine speed of the engine body changes, it is possible to quickly follow this engine speed and convert the current signal from the piezoelectric body into a voltage signal by a differential amplifier or the like. By accurately reproducing the combustion pressure waveform, it is possible to improve detection accuracy and reliability.
【図1】本考案の実施例による燃焼圧検出装置のセンサ
本体を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing a sensor body of a combustion pressure detecting device according to an embodiment of the present invention.
【図2】燃焼圧検出装置の回路構成を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a combustion pressure detecting device.
【図3】図2中のコントロールユニットに記憶された回
転数−静電容量マップを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a rotation speed-capacitance map stored in a control unit in FIG.
【図4】従来技術による燃焼圧検出装置の回路構成を示
す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a combustion pressure detecting device according to a conventional technique.
【図5】燃焼圧の圧力波形、圧電体が検出するセンサ波
形、燃焼圧検出信号として出力される出力波形の相関関
係を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing a correlation between a pressure waveform of combustion pressure, a sensor waveform detected by a piezoelectric body, and an output waveform output as a combustion pressure detection signal.
【図6】エンジン回転数が高くなった場合の各波形の変
化を示す図5と同様の波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram similar to FIG. 5 showing changes in each waveform when the engine speed is increased.
【図7】エンジン回転数が低くなった場合の各波形の変
化を示す図5と同様の波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram similar to FIG. 5 showing changes in each waveform when the engine speed becomes low.
19 圧電体 22 差動増幅器 23 抵抗 24A〜24D コンデンサ 25 切換スイッチ(切換手段) 26 コントロールユニット(選択制御手段) 27 回転数−静電容量マップ(回転数−静電容量記憶
手段) 28 クランク角センサ(回転数検出手段)Reference Signs List 19 piezoelectric body 22 differential amplifier 23 resistance 24A to 24D capacitor 25 changeover switch (switching means) 26 control unit (selection control means) 27 rotational speed-electrostatic capacity map (rotational speed-electrostatic capacity storage means) 28 crank angle sensor (Rotation speed detection means)
フロントページの続き (72)考案者 島村 政彦 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地1 日本電 子機器株式会社内 (72)考案者 上岡 秀樹 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地1 日本電 子機器株式会社内Front page continued (72) Inventor Masahiko Shimamura 1671, Kasukawa-cho, Isesaki-shi, Gunma Nippon Electric Equipment Co., Ltd. (72) Hideki Ueoka 1671 1 Kasukawa-cho, Isesaki-shi, Gunma Nippon Electric Equipment Co., Ltd.
Claims (1)
た電流信号を出力する圧電体と、一方の入力側が該圧電
体に接続され、他方の入力側がアースされた差動増幅器
と、該差動増幅器の出力側と前記一方の入力側との間に
設けられた抵抗と、該抵抗と並列に接続され、それぞれ
異なる静電容量を有する複数のコンデンサと、該各コン
デンサのうち少なくともいずれか一のコンデンサと前記
抵抗とを選択的に切換接続する切換手段と、前記エンジ
ン本体のエンジン回転数を検出する回転数検出手段と、
回転数に対する静電容量を記憶した回転数−静電容量記
憶手段と、前記回転数検出手段が検出したエンジン回転
数に基づいて該回転数−静電容量記憶手段から所定の静
電容量を読出し、前記切換手段に制御信号を出力するこ
とにより、この静電容量に応じたコンデンサを選択する
選択制御手段とから構成してなる燃焼圧検出装置。1. A piezoelectric body provided in an engine body for outputting a current signal according to combustion pressure; a differential amplifier having one input side connected to the piezoelectric body and the other input side grounded; A resistor provided between the output side of the dynamic amplifier and the one input side, a plurality of capacitors connected in parallel with the resistor and having different electrostatic capacities, and at least one of the capacitors. Switching means for selectively switching and connecting the condenser and the resistor, and a rotation speed detecting means for detecting an engine speed of the engine body,
A rotation speed-electrostatic capacity storage means that stores the electrostatic capacity with respect to the rotation speed, and a predetermined electrostatic capacity is read from the rotation speed-electrostatic capacity storage means based on the engine speed detected by the rotation speed detection means. A combustion pressure detecting device comprising a selection control means for selecting a capacitor according to the electrostatic capacity by outputting a control signal to the switching means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP339093U JPH0656743U (en) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Combustion pressure detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP339093U JPH0656743U (en) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Combustion pressure detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0656743U true JPH0656743U (en) | 1994-08-05 |
Family
ID=11556040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP339093U Pending JPH0656743U (en) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Combustion pressure detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0656743U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008047692A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Voltage control oscillation circuit |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP339093U patent/JPH0656743U/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008047692A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Voltage control oscillation circuit |
JP2008103888A (en) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Niigata Seimitsu Kk | Voltage-controlled oscillation circuit |
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