JPS6398535A - Input processing circuit of pressure sensor in cylinder - Google Patents
Input processing circuit of pressure sensor in cylinderInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、気筒内圧力センサからの圧力検出信号のドリ
フト成分を除去する気筒内圧力センサの入力処理回路に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an input processing circuit for a cylinder pressure sensor that removes a drift component of a pressure detection signal from a cylinder pressure sensor.
[従来の技術およびその問題点]
従来、この種の圧力センサは、エンジンの気筒内の圧力
を検出して、この圧力検出信号に基づいてエンジン出力
を求める装置に用いられている。[Prior Art and its Problems] Conventionally, this type of pressure sensor has been used in a device that detects the pressure in the cylinder of an engine and determines the engine output based on this pressure detection signal.
ところで、上記圧力センサでは、温度の上昇等の原因で
圧力検出信号にドリフトによる雑音が重畳されるため、
検出誤差が発生する。また、圧力センサから出力される
圧力検出信号は、A/Dコンバータによりデジタル信号
に変換されて電子制御回路にて処理される。このため、
圧力検出信号がドリフトにより増加した分だけ、A 、
′Dコンバータの検出レンジを越えることがあり、検出
精度を低下させる。これに対処するためには、A/Dコ
ンバータの容量を大きくしなければならないという問題
点がある。By the way, in the above pressure sensor, noise due to drift is superimposed on the pressure detection signal due to a rise in temperature, etc.
Detection error occurs. Further, a pressure detection signal output from the pressure sensor is converted into a digital signal by an A/D converter and processed by an electronic control circuit. For this reason,
A by the amount that the pressure detection signal increases due to drift,
'It may exceed the detection range of the D converter, reducing detection accuracy. In order to deal with this, there is a problem in that the capacity of the A/D converter must be increased.
この問題点を解決するために、例えば、実開昭59−1
54671号公報に記載されているように、圧力センサ
の圧力検出信号のドリフト成分を交流変換器を用いて除
去する技術がある。しかし、この従来の技術では、出力
信号が変形することがあり、また1回路構成が複雑にな
るという問題点があった。In order to solve this problem, for example,
As described in Japanese Patent No. 54671, there is a technique for removing a drift component of a pressure detection signal from a pressure sensor using an AC converter. However, this conventional technique has problems in that the output signal may be deformed and the circuit configuration becomes complicated.
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するためにな
されたもので、気筒内の圧力を高精度に検出できるとと
もに、簡単な構成の気筒内圧力センサの入力処理回路を
提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the problems of the above-mentioned conventional technology, and aims to provide an input processing circuit for a cylinder pressure sensor that can detect the pressure inside a cylinder with high precision and has a simple configuration. purpose.
[問題点を解決するための手段]
上記問題点を解決して上記目的を達成するためになされ
た本発明は、
エンジンの気筒内の圧力を検出する圧力センサと、
エンジンのクランク角を検出する回転角センサと、
この回転角センサから出力されるクランク角信号に基づ
いたクランク角の下死点時に、上記圧力センサからの圧
力検出信号を下死点圧力信号レベルとしてサンプルして
ホールドするサンプルアンドホールド回路と、
上記圧力センサの圧力検出信号から上記下死点圧力信号
レベルを減算して圧力検出信号の補正信号を出力する減
算回路と、
を備えた気筒内圧力センサの入力処理回路を要旨とする
。[Means for Solving the Problems] The present invention, which has been made to solve the above problems and achieve the above objects, includes a pressure sensor that detects the pressure in the cylinder of an engine, and a pressure sensor that detects the crank angle of the engine. A rotation angle sensor, and a sample AND circuit that samples and holds the pressure detection signal from the pressure sensor as the bottom dead center pressure signal level at the bottom dead center of the crank angle based on the crank angle signal output from the rotation angle sensor. A hold circuit; a subtraction circuit that subtracts the bottom dead center pressure signal level from the pressure detection signal of the pressure sensor and outputs a correction signal for the pressure detection signal; do.
[作用]
本発明の気筒内圧力センサの入力処理@路の構成によれ
ば、エンジンの気筒内圧力は圧力センサにより検出され
、この検出信号は減算回路およびサンプルアンドボール
ド回路に入力される。サンプルアンドホールド回路では
、回転角センサの入力信号に基づいてクランク角の下死
点における圧力センサの圧力検出信号をサンプリングし
て、これを下死点信号レベルとしてホールドする。そし
て、ボールドされた下死点信号レベルは、減算回路に入
力されて、ここで圧力センサの圧力検出信号に対するA
n信号として用いられる。したがって、減算回路から出
力される圧力センサの圧力検出信号は、クランク角の下
死点時に出力さhる下死点信号レベルで補正されること
になる。[Operation] According to the configuration of the input processing for the cylinder pressure sensor of the present invention, the pressure in the cylinder of the engine is detected by the pressure sensor, and this detection signal is input to the subtraction circuit and the sample-and-bold circuit. The sample-and-hold circuit samples the pressure detection signal of the pressure sensor at the bottom dead center of the crank angle based on the input signal of the rotation angle sensor, and holds this as the bottom dead center signal level. Then, the bolded bottom dead center signal level is input to a subtraction circuit, where the A for the pressure detection signal of the pressure sensor is
Used as n signal. Therefore, the pressure detection signal of the pressure sensor output from the subtraction circuit is corrected at the bottom dead center signal level output at the bottom dead center of the crank angle.
このような回路構成としたのは、次の着想による。下死
点時における気筒内圧力は、大気圧とほぼ等しいから、
圧力センサの圧力検出信号が温度に伴うドリフトにより
上昇しても、この上昇分は気筒内圧力の変動ではなく、
温度によるドリフトにだけ依存していることが分かる。This circuit configuration was based on the following idea. Since the cylinder pressure at bottom dead center is almost equal to atmospheric pressure,
Even if the pressure detection signal of the pressure sensor increases due to drift due to temperature, this increase is not due to fluctuations in the cylinder pressure;
It can be seen that it depends only on drift due to temperature.
したがって、下死点の圧力検出信号を基準値として用い
ることができることから、圧力センサの検出信号を下死
点における気筒内圧力で減算補正している。Therefore, since the pressure detection signal at the bottom dead center can be used as a reference value, the detection signal of the pressure sensor is subtracted and corrected by the cylinder pressure at the bottom dead center.
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、気筒内圧力セン
サの圧力検出信号がクランク角の下死点時における下死
点信号レベルで減算補正されるので、圧力センサのドリ
フト成分による誤差が除去されて、正確な気筒内圧力を
求めることができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the pressure detection signal of the cylinder pressure sensor is subtracted and corrected by the bottom dead center signal level at the bottom dead center of the crank angle, so that the drift of the pressure sensor is reduced. Errors due to components are removed, and accurate cylinder pressure can be determined.
しかも、圧力センサの圧力検出信号からドリフト成分が
除去されるので、検出信号の出力レベルが下がり、A/
Dコンバータのレンジを最大限に利用することが可能で
以後に処理されるA/D変換器等の1m成を簡単にする
ことができる。Moreover, since the drift component is removed from the pressure detection signal of the pressure sensor, the output level of the detection signal decreases and the A/
It is possible to make maximum use of the range of the D converter, and it is possible to simplify the 1 m configuration of the A/D converter etc. to be processed later.
[実施例]
以下本発明の一実施例を図面にしたがって説明する6
第1図は同実施例の気筒内圧力センサの入力処理回路を
示す図で、11はエンジンのシリンダで、このシリンダ
11の上部には、半導体装置から構成された周知の圧力
センサ13が装着されており、この圧力センサ13の出
力信号は、入力部15に入力されている。この入力部1
5は、サンプルアンドボールド回路17、減算回路19
およびA7/Dコンバータ21から構成され、A/Dコ
ンバータ21の入力電圧範囲は、0■から5■の間に設
定されている。サンプルアンドホールド回路17および
減算回路19には、圧力センサ13の圧力検出信号が入
力される。上記減算回路19では、圧力センサ13の圧
力検出信号をサンプルアンドホールド回路19の出力信
号で減算し、この出力信号をA/Dコンバータ21に出
力する。 A/Dコンバータ21では後述の電子制御
回路31からの所定周期のサンプリング信号によりアナ
ログ信号からデジタル信号に変換され、このデジタル信
号が電子制御回路31に入力される。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 6 Fig. 1 is a diagram showing an input processing circuit of an in-cylinder pressure sensor according to the embodiment. A well-known pressure sensor 13 made of a semiconductor device is mounted on the upper part, and an output signal of this pressure sensor 13 is input to an input section 15. This input section 1
5 is a sample and bold circuit 17, a subtraction circuit 19
and an A7/D converter 21, and the input voltage range of the A/D converter 21 is set between 0■ and 5■. A pressure detection signal from the pressure sensor 13 is input to the sample-and-hold circuit 17 and the subtraction circuit 19 . The subtraction circuit 19 subtracts the pressure detection signal of the pressure sensor 13 by the output signal of the sample-and-hold circuit 19, and outputs this output signal to the A/D converter 21. In the A/D converter 21, an analog signal is converted into a digital signal using a sampling signal of a predetermined period from an electronic control circuit 31, which will be described later, and this digital signal is input to the electronic control circuit 31.
23はエンジンのクランク軸に連動するとともに、ディ
ストリビュータ25内に設けられて、所定のクランク角
毎にパルス信号を発生する回転角センサであり、この回
転角センサ23のクランク信号は、電子制御回路31に
入力される。A rotation angle sensor 23 is linked to the engine crankshaft and is provided in the distributor 25 to generate a pulse signal at every predetermined crank angle. is input.
電子制御回路31は、周知のマイクロコンピュータから
構成され、すなわち、入出力部33、CPU35、RA
M’37、ROM39等から構成されている。The electronic control circuit 31 is composed of a well-known microcomputer, that is, an input/output section 33, a CPU 35, an RA
It consists of M'37, ROM39, etc.
次に上記実施例の入力処理回路の動作について第2図の
波形図を併用して説明する。Next, the operation of the input processing circuit of the above embodiment will be explained with reference to the waveform diagram of FIG. 2.
エンジンの気筒内圧力が圧力センサ13によって該圧力
に比例した検出信号に変換される(第2図(a))、
この検出信号は、減算回路1つおよびサンプルアンド
ホールド回路17に入力される。The cylinder pressure of the engine is converted by the pressure sensor 13 into a detection signal proportional to the pressure (FIG. 2(a)).
This detection signal is input to one subtraction circuit and a sample-and-hold circuit 17.
一方、回転角センサ23からのクランク角信号は、入出
力部33を介してCPU35に入力され、このCPU3
5ではクランク角をカウントして吸入行程直後の下死点
に相当するクランク角O°で下死点信号をサンプルアン
ドホールド回路17に出力する(第2図(b))。サン
プルアンドホールド回路17では、下死点信号が入力さ
れると、そのときの圧力センナ13の圧力検出信号をサ
ンプリングして、次の下死点信号が入力されるまで下死
点信号レベルとしてホールドする(第2図(c))、こ
の下死点信号レベルは、減算回路1つに出力され、ここ
で、上記圧力センサ13の圧力検出信号から上記下死点
信号レベルを減算して、これをA/Dコンバータ21に
出力する(第2図(d))。そして、電子制御回路31
から所定周期毎に、例えば、第3図に示すように、クラ
ンク角15’0°から240°の間で15°毎に、A/
/Dコンバータ21にサンプリング信−号が出力されて
、A/D変換された出力信号が電子制御回路31に入力
され、これが圧力検出信号として処理される。そして、
これらの気筒内圧力信号は、エンジンの出力トルクや気
筒内の燃焼状態を検出するために用いられる。On the other hand, the crank angle signal from the rotation angle sensor 23 is input to the CPU 35 via the input/output section 33.
5, the crank angle is counted and a bottom dead center signal is output to the sample and hold circuit 17 at a crank angle of 0° corresponding to the bottom dead center immediately after the suction stroke (FIG. 2(b)). When the bottom dead center signal is input, the sample and hold circuit 17 samples the pressure detection signal of the pressure sensor 13 at that time and holds it as the bottom dead center signal level until the next bottom dead center signal is input. (FIG. 2(c)), this bottom dead center signal level is output to one subtraction circuit, where the bottom dead center signal level is subtracted from the pressure detection signal of the pressure sensor 13, and the bottom dead center signal level is calculated. is output to the A/D converter 21 (FIG. 2(d)). And electronic control circuit 31
At predetermined intervals, for example, as shown in FIG. 3, A/
A sampling signal is output to the A/D converter 21, and an A/D converted output signal is input to the electronic control circuit 31, where it is processed as a pressure detection signal. and,
These in-cylinder pressure signals are used to detect the output torque of the engine and the combustion state in the cylinder.
したがって、上記入出力回路によれば、1気圧から10
0気圧程度まで変化する気筒内圧力を圧力センサで検出
する際に、温度により圧力センサの圧力検出信号にドリ
フト分が重畳されても、クランク角の下死点時における
下死点信号レベルで減算補正されるので、圧力センサ1
3の検出検出信号におけるドリフト成分が除去されて、
正確な気筒内圧力を求めることができる。Therefore, according to the above input/output circuit, from 1 atm to 10
When the pressure sensor detects the cylinder pressure that changes to about 0 atmospheres, even if a drift amount is superimposed on the pressure detection signal of the pressure sensor due to temperature, it is subtracted at the bottom dead center signal level at the bottom dead center of the crank angle. Since it is corrected, pressure sensor 1
The drift component in the detection signal of 3 is removed,
Accurate cylinder pressure can be determined.
しかも、圧力センサの検出信号からドリフト成分が除去
されるので、A/Dコンバータ21の検出レベルを5V
の範囲内に抑えることができ、減算回路1つの出力レベ
ルが下がり、A/Dコンバータのレンジで最大限に利用
することが可能で、以後に処理されるA/Dコンバータ
21等の構成を簡単にすることができる。Moreover, since the drift component is removed from the detection signal of the pressure sensor, the detection level of the A/D converter 21 can be reduced to 5V.
The output level of one subtracting circuit is lowered, and the range of the A/D converter can be used to the maximum, simplifying the configuration of the A/D converter 21 etc. that will be processed later. It can be done.
なお、上記実施例では、ドリフトの基準とするクランク
角の位置は、クランク角0°の下死点に設定していが、
下死点付近で大気圧にほぼ等しくなるクランク角に設定
してもよいことは勿論であIn the above embodiment, the crank angle position used as the reference for drift is set at the bottom dead center at a crank angle of 0°.
Of course, it is also possible to set the crank angle to be approximately equal to atmospheric pressure near bottom dead center.
第1図は本発明の一実施例による気筒内圧力センサの入
出力回路を示す構成図、第2図は同実施例による入出力
回路の波形図、第3図は同実施例のサンプリング周期を
示す波形図である。Fig. 1 is a configuration diagram showing an input/output circuit of a cylinder pressure sensor according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram of the input/output circuit according to the embodiment, and Fig. 3 shows the sampling period of the embodiment. FIG.
Claims (1)
いたクランク角の下死点時に、上記圧力センサからの圧
力検出信号を下死点圧力信号レベルとしてサンプルして
ホールドするサンプルアンドホールド回路と、 上記圧力センサの圧力検出信号から上記下死点圧力信号
レベルを減算して圧力検出信号の補正信号を出力する減
算回路と、 を備えた気筒内圧力センサの入力処理回路。[Claims] A pressure sensor that detects the pressure in the cylinder of an engine; a rotation angle sensor that detects the crank angle of the engine; and a crank angle based on a crank angle signal output from the rotation angle sensor. a sample-and-hold circuit that samples and holds the pressure detection signal from the pressure sensor as the bottom dead center pressure signal level, and a sample and hold circuit that samples and holds the pressure detection signal from the pressure sensor as the bottom dead center pressure signal level; An input processing circuit for an in-cylinder pressure sensor, comprising: a subtraction circuit that outputs a correction signal for a detection signal;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24477486A JPS6398535A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Input processing circuit of pressure sensor in cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24477486A JPS6398535A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Input processing circuit of pressure sensor in cylinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6398535A true JPS6398535A (en) | 1988-04-30 |
Family
ID=17123713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24477486A Pending JPS6398535A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Input processing circuit of pressure sensor in cylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6398535A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004094807A1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-04 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Combustion pressure data-collecting system for multi-cylinder engine |
JP2008298803A (en) * | 2008-09-18 | 2008-12-11 | Toyota Central R&D Labs Inc | Pressure sensor output processing device, and pressure sensor device |
JP2013221407A (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-28 | Denso Corp | Electronic control apparatus |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP24477486A patent/JPS6398535A/en active Pending
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US7062955B2 (en) | 2003-04-21 | 2006-06-20 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Combustion-pressure-data acquisition system of multi-cylinder engine |
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