WO2009096056A1 - 筒内圧センサの出力補正装置及びこれを備えた筒内圧検出装置 - Google Patents

筒内圧センサの出力補正装置及びこれを備えた筒内圧検出装置 Download PDF

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reset
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Yuzo Higuchi
Yoshinori Tsujimura
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Ngk Spark Plug Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an output correction device for an in-cylinder pressure sensor for detecting an in-cylinder pressure of an internal combustion engine and an in-cylinder pressure detection device including the same.
  • in-cylinder pressure As one method for grasping the combustion state of the internal combustion engine, detection of pressure in the cylinder (hereinafter referred to as in-cylinder pressure) is performed.
  • the internal combustion engine In order to detect the in-cylinder pressure, the internal combustion engine is provided with an in-cylinder pressure sensor, and an output waveform corresponding to the in-cylinder pressure is output as an output signal from the in-cylinder pressure sensor.
  • the output is zero (for example, 0 mV)
  • An example is an in-cylinder pressure sensor that operates to periodically output a numerical value up to a predetermined effective numerical value (for example, 10 mV) when the engine is combusted and in a combustion cycle.
  • the calculation process included in the in-cylinder pressure detecting device determines the reference value (in this case, 0 V), while the effective value is obtained to detect the in-cylinder pressure.
  • the arithmetic processing performed at this time for example, amplifies the difference between the reference value and the effective value, and widens the dynamic range.
  • pressure sensors including in-cylinder pressure sensors have a drift in the output signal of the sensor due to a rapid temperature change in the environment in which it is used (the waveform of the output signal varies with the reference value).
  • the output when the internal combustion engine is not combusting becomes a predetermined effective value (for example, 100 mV), and the reference value is not 0V. This is so-called offset drift. Since the in-cylinder pressure sensor is attached to the internal combustion engine or the vicinity thereof, a sudden temperature change in the environment cannot be avoided during use, and in order to accurately detect the in-cylinder pressure, the output signal is corrected, It is necessary to remove the influence.
  • Patent Document 1 As a technique for correcting such a drift, for example, there is a technique (for example, see Patent Document 1) in which correction is performed from the value of a separately installed temperature sensor based on the temperature characteristics of the in-cylinder pressure sensor. Further, a technique for inputting a detection signal of a crank angle sensor provided in the internal combustion engine from the outside and resetting the output voltage of the in-cylinder pressure sensor to a reference value at a timing corresponding to a predetermined crank angle for correction (see, for example, Patent Document 2) ) Is disclosed. JP 2004-257888 A JP-A-7-280686
  • drift generation factor a factor that causes drift in the output waveform of the in-cylinder pressure sensor
  • an accurate temperature cannot be measured due to various factors such as the inability to install a temperature sensor in the vicinity. Therefore, the measurement error is reflected in drift correction and may appear as a correction error.
  • a terminal for inputting a signal from the crank angle sensor must be separately provided on the output correction device side, which may increase the size of the device.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an output correction device that can correct an offset drift of an in-cylinder pressure sensor, and an in-cylinder pressure detection device that can accurately detect the in-cylinder pressure of an internal combustion engine. Is to provide.
  • the output correction device of this configuration is Resetting means for obtaining the output waveform from an in-cylinder pressure sensor that outputs an output waveform corresponding to the in-cylinder pressure of the internal combustion engine or the change rate of the in-cylinder pressure of the internal combustion engine, and resetting the output value of the output waveform to a reference value
  • An output correction device A period specifying means for specifying a period of the output waveform based on the output waveform of the in-cylinder pressure sensor; Reset timing determining means for determining the timing for performing the reset based on the period specified by the period specifying means (hereinafter also referred to as reset timing); It is provided with.
  • the timing for performing the reset process is obtained from the cycle of the output waveform of the in-cylinder pressure sensor corresponding to the combustion cycle of the internal combustion engine. For this reason, the offset drift of the sensor output can be eliminated at a predetermined timing of the combustion cycle without using the information of the crank angle sensor. Therefore, it is not necessary to separately provide a terminal for signal input from the crank angle sensor, and the size of the output correction device can be suppressed.
  • the effect of the device must be reduced in consideration of vibration durability and the like.
  • the output correction device resets the output value of the in-cylinder pressure sensor to the reference value and corrects the sensor output based on the output waveform without requiring temperature information. There is no need to acquire temperature information of factors. As a result, the in-cylinder pressure of the internal combustion engine can be accurately detected without complicating the configuration and the correction process.
  • the reset timing determining means can determine the reset timing based on a preset arithmetic expression using the period of the output waveform of the in-cylinder pressure sensor as a variable. For example, the timing at which the time n ⁇ t calculated by multiplying the period ⁇ t of the output waveform by a predetermined coefficient n elapses from a predetermined base point t (such as when the previous sensor output value exceeds a predetermined threshold or when the previous reset is performed). t + n ⁇ t is set as the reset timing Rt.
  • the reset timing is adjusted to the desired timing of the combustion cycle. Therefore, by adopting a measurement value (variable) having a relatively long measurement time, such as the waveform period ⁇ t of the sensor output, as a variable for obtaining a reset timing that matches the desired timing of one combustion cycle of the internal combustion engine.
  • the ratio of the measurement error to the measured value (variable) can be reduced.
  • the measurement error of the measured value (variable) hardly affects the calculation error of the reset timing, the deviation between the actual reset timing and the desired timing can be suppressed relatively small, and the sensor output can be improved at a better timing. Correction can be performed.
  • the output correction apparatus of this configuration is the above-described configuration 1
  • the period specifying means includes A time interval from the time when the output value of the in-cylinder pressure sensor exceeds a predetermined threshold in a predetermined direction to the time when the output exceeds the threshold in the predetermined direction is specified as the waveform period. .
  • the waveform period of the sensor output is measured by a relatively simple process such as setting one threshold value in advance and detecting the time exceeding the threshold value.
  • this threshold value must be within the range that the output value of the in-cylinder pressure sensor input to the output correction device (also referred to as the input value from the output correction device) can be taken, and must be larger than the minute noise added by external factors. It goes without saying that there is.
  • the output correction device of this configuration is the above-described configuration 2, When the output value of the in-cylinder pressure sensor exceeds the threshold value in the predetermined direction, the threshold value is changed to increase or decrease in a direction opposite to the predetermined direction.
  • a noise waveform having a shorter cycle may be added to the output waveform of the in-cylinder pressure sensor due to the influence of vibration from the internal combustion engine.
  • the period of the output waveform is specified as in the above configuration 2
  • the threshold value is changed to the second threshold value that is lower than the first threshold value, and the output of the in-cylinder pressure sensor.
  • the output correction device of the configuration 3 described above is “in the configuration 2, the threshold value has a first threshold value and a second threshold value that are different from each other, and the output value of the in-cylinder pressure sensor sets the first threshold value to the predetermined threshold value.
  • the threshold value When the threshold value is exceeded, the threshold value is changed to the second threshold value that is increased or decreased in a direction opposite to the predetermined direction with respect to the first threshold value, and the output value of the in-cylinder pressure sensor is changed to the second threshold value.
  • the threshold value when the second threshold value is exceeded in the direction opposite to the predetermined direction, the threshold value is changed from the second threshold value to the first threshold value.
  • the threshold value can be changed to a binary value, and the difference between the two threshold values is set to exceed the assumed noise waveform amplitude, the in-cylinder pressure is not affected by noise.
  • the output waveform cycle of the sensor can be measured appropriately. As a result, the accuracy of period measurement can be improved.
  • the output correction device of this configuration is the above configuration 2 or 3
  • the period specifying means includes The time interval from the first time point when the output value of the in-cylinder pressure sensor exceeds the threshold value in the predetermined direction to the second time point when the output value exceeds the threshold value in the predetermined direction, and the second time point And then measuring the amount of change in the waveform period from the difference from the time interval until the third time point that exceeded the threshold in the predetermined direction,
  • the reset timing determining means includes The reset timing is calculated in consideration of the change amount of the waveform period.
  • the cycle of the output waveform of the in-cylinder pressure sensor also changes. Therefore, even if the reset timing is determined based on only one specified cycle. There may be cases where proper reset timing cannot be achieved.
  • the reset timing is determined in consideration of not only the waveform period of the sensor output but also the change amount of the waveform period, it is more optimal than considering the change in the rotational speed of the internal combustion engine. Reset timing can be obtained. As a result, the deviation between the actual reset timing and the desired timing can be further reduced.
  • the first time point, the second time point, and the third time point mean the time points when the threshold value is exceeded in the same direction from a certain reference time in succession.
  • deciding it is not limited to performing the process only in the period of the predetermined time and the next period, and the period is specified continuously or repeatedly, and the reset timing is determined. It may be decided.
  • the output correction device of this configuration is any one of the above configurations 2 to 4,
  • the threshold value is set within a range in which an in-cylinder pressure of the internal combustion engine can take in a compression stroke of one combustion cycle of the internal combustion engine.
  • the output waveform of the in-cylinder pressure sensor takes various modes depending on the type of the internal combustion engine and its rotational speed. Among them, the output waveform in the compression stroke (the period from when the intake valve of the internal combustion engine closes until combustion starts) Even when the type and the rotational speed of the internal combustion engine are different, the individual difference is small, and a relatively similar waveform is taken and is stable. Therefore, the versatility of the output correction device is enhanced by setting the threshold value within a range that the in-cylinder pressure of the internal combustion engine can take in the compression stroke.
  • the output correction device of this configuration is any one of the above configurations 1 to 5, One time measurement means performs at least time measurement when measuring the waveform period and time measurement for managing whether or not the reset timing has been reached.
  • time measurement means timer circuits
  • the integrated circuit of the output correction device for the in-cylinder pressure sensor is extremely small, and installing a plurality of time measuring means therein may increase the circuit scale and increase the manufacturing cost.
  • the configuration is such that at least the two time measurements are performed by one time measurement means as in the configuration 6, the circuit scale can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the effect can be further enhanced by performing this measurement together with the one time measurement means.
  • the time measurement (measurement of the set time) for managing whether or not the forced reset timing has been reached may be performed by the one time measurement unit together with the two time measurements.
  • the in-cylinder pressure detection device of this configuration is An in-cylinder pressure sensor that outputs an electric signal in accordance with the in-cylinder pressure of the internal combustion engine or the change rate of the in-cylinder pressure of the internal combustion engine;
  • the output correction apparatus according to any one of the configurations 1 to 6 is provided.
  • the in-cylinder pressure sensor by integrating the in-cylinder pressure sensor and the output correction device, it is possible to effectively use a limited installation space of the internal combustion engine and improve convenience.
  • this in-cylinder pressure detecting device is integrated with a glow plug or the like, the operational effect can be further enhanced.
  • the value input to the output correction device is expressed as “output of the in-cylinder pressure sensor” for convenience (or expressed in accordance with it).
  • the intention of this notation is as follows.
  • the output correction apparatus relates to a correction method for an output correction apparatus having a function of correcting an output of an in-cylinder pressure sensor interposed between the in-cylinder pressure sensor and an ECU. For this reason, the signal input to the output correction device may be either directly connected to the in-cylinder pressure sensor or input via an amplifier circuit in the middle. It is possible to correspond to the form of. Both of these are collectively referred to as “in-cylinder pressure sensor output”.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the engine control system.
  • An intake pipe 3 and an exhaust pipe 4 are connected to the cylinder 2 of the engine 1.
  • An intake valve 5 is provided in the intake port 3 a of the cylinder 2 connected to the intake pipe 3
  • an exhaust valve 6 is provided in the exhaust port 4 a of the cylinder 2 connected to the exhaust pipe 4.
  • the piston 2 is accommodated in the cylinder 2, and the piston 7 is connected to the crankshaft 9 via the connecting rod 8.
  • the tip of the glow plug 10 and the fuel injection nozzle 11 faces the space surrounded by the upper part of the piston 7 and the wall surface of the cylinder 2, that is, the combustion chamber 2a.
  • the glow plug 10 incorporates an in-cylinder pressure detecting device 12 for detecting the pressure in the combustion chamber 2a of the cylinder 2 (hereinafter referred to as in-cylinder pressure) as will be described later.
  • the crankshaft 9 is provided with a crank angle sensor 15 that detects its rotation angle (crank angle).
  • Detection signals from various sensors including the in-cylinder pressure detection device 12 and the crank angle sensor 15 are input to an engine control electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 18.
  • the ECU 18 controls the fuel injection amount from the fuel injection nozzle 11 and the like based on these detection signals and a detection signal proportional to the movement of the accelerator pedal input from the throttle sensor 19.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a cylinder head 2b to which a glow plug 10 is attached.
  • the glow plug 10 is mounted in a plug mounting hole 2c formed in the cylinder head 2b, and is positioned so that the tip side protrudes into the combustion chamber 2a.
  • the glow plug 10 is disposed on the distal end side of the central shaft 101, a cylindrical metallic shell 100 extending along the axis C direction, a conductive rod-shaped middle shaft 101 held in the metallic shell 100, and a main body. And a rod-shaped heater member 102 protruding outward from the tip of the metal fitting 100.
  • the tool engaging portion 112 is formed.
  • a cylindrical heater holding member 114 in which the heater member 102 is press-fitted and held, and a seal member 115 that closes the gap between the heater holding member 114 and the tip of the metal shell 100 are provided on the front end side of the metal shell 100. ing.
  • the proximal end portion of the heater member 102 is connected to the distal end portion of the middle shaft 101 by a cylindrical electrode member 116 having conductivity.
  • the heater member 102 includes a base body 120 made of an insulating ceramic and a heating element 121 embedded in the base body 120.
  • One end of the heating element 121 is electrically connected to the central shaft 101 via the electrode member 116, and the other end is electrically connected to the metal shell 100 via the heater holding member 114.
  • the current supplied to the heating element 121 through the middle shaft 101 flows to the cylinder head 2b through the metal shell 100.
  • the heater holding part 114 is held in a state displaceable in the direction of the axis C by a holding member 119 made of self-lubricating graphite. As a result, the heater holding member 114 and the heater member 102 press-fitted into the heater holding member 114 are displaced in the direction of the axis C according to the change in the in-cylinder pressure in the combustion chamber 2a.
  • a cylindrical slide pipe 126 is slidably disposed in the shaft hole 125 of the metal shell 100.
  • the front end of the slide pipe 126 is connected to the proximal end portion of the heater holding member 114, and the push pipe 127 is connected to the rear end. Therefore, when the heater holding member 114 is displaced, the slide pipe 126 and the push pipe 127 are also displaced in the axis C direction.
  • the push pipe 127 protrudes from the base end portion of the metal shell 100, and an O-ring 129 that closes a gap with the base end portion of the metal shell 100 is fitted around the push pipe 127.
  • the above-described in-cylinder pressure detecting device 12 is provided on the base end side of the metal shell 100.
  • the outer shell of the in-cylinder pressure detecting device 12 includes a cylindrical housing 131 surrounding the periphery thereof and a grommet 132 that closes the proximal end side of the housing 131.
  • a plurality of connecting wires 133 are drawn into the in-cylinder pressure detecting device 12 through the grommet 132.
  • the in-cylinder pressure detecting device 12 includes an annular base 135 attached to the base end portion of the metal shell 100 so as to surround the push pipe 127 and a base 135 in contact with the base end portion of the push pipe 127. And a diaphragm member 136 mounted on the substrate.
  • the diaphragm member 136 has a thin diaphragm portion 136a, and is deformed by being pushed by the push pipe 127. Further, a piezoresistive element 138 is affixed to the diaphragm portion 136a, and the resistance value of the piezoresistive element 138 changes due to the deformation of the diaphragm member 136.
  • a printed circuit board 140 is disposed on the base end side of the diaphragm member 136.
  • electronic components such as an IC are mounted, and various electronic circuits are formed. Then, when the pressure received by the heater member 102 is transmitted to the piezoresistive element 138 due to the change in the in-cylinder pressure in the combustion chamber 2a, the pressure on the printed circuit board 140 connected to the piezoresistive element 138 via the bonding wire 143 is increased.
  • the detection circuit unit detects a change in resistance of the piezoresistive element 138 as an electric signal. The detected electrical signal is amplified by the amplification circuit unit and output to the outside as a detection signal proportional to the in-cylinder pressure.
  • a correction circuit section for eliminating this drift is also provided on the printed circuit board 140. Since the process of eliminating this drift is performed by resetting the output value of the amplifier circuit unit to the reference value as will be described later, this process is hereinafter referred to as “reset (reset process)”.
  • connection lines 133 are electrically connected to the proximal end portion of the central shaft 101 for supplying power to the heater member 102.
  • the other connection lines 133 are electrically connected to the printed circuit board 140 and are used for outputting detection signals or supplying power to the printed circuit board 140.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing a circuit configuration.
  • the in-cylinder pressure detection device 12 includes a detection circuit unit 200 that detects a change in resistance of the piezoresistive element 138 as an electrical signal, an amplification circuit unit 201 that amplifies and outputs the electrical signal, and a correction circuit that corrects the output value. Part 202.
  • the piezoresistive element 138, the detection circuit unit 200, and the amplification circuit unit 201 constitute an in-cylinder pressure sensor in the present embodiment
  • the correction circuit unit 202 constitutes an output correction device.
  • the correction circuit unit 202 includes a reset control unit 205 as a reset unit that resets the output value of the amplifier circuit unit 201 to a reference value, and a reset timing detection unit 206 that obtains the timing.
  • the reset timing detection unit 206 functions as a period specifying unit that measures the waveform period based on the output waveform (in-cylinder pressure waveform) output from the amplification circuit unit 201 and resets based on the waveform period measured thereby. It has a function as a reset timing determination unit that calculates timing and a function as a reset signal output unit that outputs a reset signal to the reset control unit 205 at the calculated timing.
  • the reset control unit 205 turns on the switch element, for example, and discharges the charge of the capacitor connected in parallel to the amplifier of the amplifier circuit unit 201, and calculates the potential difference between the input and output of the amplifier.
  • the above reset process is performed by eliminating them.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the correction process
  • FIG. 5 is a diagram showing the output waveform of the amplifier circuit unit 201.
  • FIG. 5 shows the output waveform when there is no drift, and in order to make it easier to understand the relationship between the combustion cycle of the engine 1 and the in-cylinder pressure, the horizontal axis represents the crank angle instead of the time, and the vertical axis represents Shows the in-cylinder pressure corresponding to the output value of the amplifier circuit unit 201.
  • the reset process is first executed in step S1 such as immediately after the engine 1 is started, and the output value of the amplification circuit unit 201 is set as the reference value O.
  • the reset process executed in step S1 is hereinafter referred to as “forced reset”.
  • step S2 it is determined whether or not the output value of the amplifier circuit section 201 has exceeded the pressure threshold value P (exceeded the pressure threshold value P) within the set time. Thereby, it is determined whether or not the forced reset timing in step S1 is appropriate. For example, when the forced reset is performed in the combustion stroke of one combustion cycle (combustion / exhaust / intake / compression) of the engine 1, the output value of the amplification circuit unit 201 becomes the pressure threshold value P within the set time. May not be detected. In such a case, it is considered that the timing of the forced reset is not appropriate.
  • step S2 if it is not detected in step S2 that the output value of the amplification circuit unit 201 has exceeded the pressure threshold P within the set time, the process returns to step S1 to perform a forced reset again. That is, these processes are repeated until it can be detected that the output value of the amplification circuit unit 201 exceeds the pressure threshold P within the set time.
  • the slowest engine 1 assumed within a specification range (for example, a range of the rotational speed of the engine 1 from 600 rpm to 4000 rpm) in which the in-cylinder pressure detecting device 12 can maintain a specified accuracy.
  • a time corresponding to one combustion cycle (for example, 0.2 seconds) is set in accordance with the number of rotations (for example, 600 rpm).
  • the pressure threshold P is the in-cylinder pressure (the output value of the amplification circuit unit 201) in the compression stroke of one combustion cycle of the engine 1, that is, in the period from when the intake valve 5 of the engine 1 is closed until combustion is started. Is set within the possible range. This is because the output waveform in the compression stroke is stable even when the type and speed of the internal combustion engine are different and the individual difference is small and relatively similar. Therefore, versatility is enhanced by using such a setting.
  • step S2 If it is detected in step S2 that the output value of the amplifier circuit section 201 has exceeded the pressure threshold value P, it is considered that the timing of forced reset is appropriate, and the time t1 when the pressure threshold value P has been exceeded in step S3.
  • the timing of forced reset is appropriate, and the time t1 when the pressure threshold value P has been exceeded in step S3.
  • step S4 it is determined whether or not the output value of the amplifier circuit section 201 has again exceeded the pressure threshold P within the set time from the time t1. Even when the forced reset timing in step S1 is appropriate, for example, when the drift amount is large, the output value of the amplification circuit unit 201 may not exceed the pressure threshold P again within the set time. In such a case, the process returns to step S1 according to the determination in step S4, and the forced reset is performed again. That is, the processing of Step S1 to Step S4 is repeated until it can be detected that the output value of the amplification circuit unit 201 has properly exceeded the pressure threshold P twice.
  • step S4 If it is detected in step S4 that the output value of the amplifier circuit section 201 has again exceeded the pressure threshold P within the set time from the time t1, the time t2 when the pressure threshold P has been exceeded in step S5.
  • the period ⁇ t of the output waveform of the amplification circuit unit 201 is calculated from the difference t2-t1 between the times t1 and t2 exceeding the pressure threshold P of 2 degrees and reset based on the following equation (1). Timing Rt is calculated.
  • the reset timing Rt is the timing at which the time n ⁇ t calculated by multiplying the waveform period ⁇ t by the predetermined coefficient n from the time t2 when the output value of the amplifier circuit section 201 exceeds the pressure threshold value P.
  • the coefficient n is a coefficient arbitrarily set in the range of 0 ⁇ n ⁇ 1.
  • the reset timing Rt is less affected by combustion and compression, and it is desirable that the in-cylinder pressure be close to atmospheric pressure. Therefore, in this embodiment, the reset timing Rt is the intake stroke immediately before switching to the compression stroke in one combustion cycle of the engine 1.
  • step S7 reset processing is executed at the reset timing Rt calculated in step S6.
  • the reset process executed in step S7 is hereinafter referred to as “normal reset”.
  • step S8 the value of the time t2 stored as the time exceeding the pressure threshold P for the second time is shifted as the value of time t1 exceeding the pressure threshold P for the first time, and the process returns to step S4.
  • the process returns to step S1 according to the determination in step S4, and a forced reset is performed. Therefore, while the output value of the amplification circuit unit 201 is properly reset, the processes in steps S4 to S8 are repeated, and the normal reset is executed for each combustion cycle of the engine 1.
  • the timing for performing the reset process is obtained from the output waveform cycle of the in-cylinder pressure detecting device 12 (amplifying circuit unit 201) corresponding to the combustion cycle of the engine 1.
  • the offset drift of the amplification circuit unit 201 can be eliminated at a predetermined timing of the combustion cycle. Therefore, it is not necessary to separately provide a terminal for inputting a signal from the crank angle sensor 15, and the increase in the cylinder pressure detection device 12 (correction circuit unit 202) can be suppressed.
  • output correction is performed by resetting the output value of the amplifier circuit unit 201 to the reference value without grasping the temperature, so there is no need to provide a separate temperature sensor. As a result, the in-cylinder pressure of the engine 1 can be detected with high accuracy without complicating the configuration and the correction process.
  • a measurement value (variable) having a relatively long measurement time is employed, such as the output waveform period ⁇ t of the amplification circuit unit 201.
  • the ratio of the measurement error to the measured value (variable) can be reduced.
  • the measurement error of the measurement value (variable) hardly affects the calculation error of the reset timing Rt, the deviation between the actual reset timing and the desired timing can be suppressed relatively small, and the amplifier circuit at a better timing
  • the output of the unit 201 can be corrected.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the flow of correction processing
  • FIG. 7 is a diagram showing the output waveform of the amplifier circuit unit 201 as in FIG.
  • step S11 in the processing from step S11 to step S17 of the correction processing in the present embodiment, processing similar to the processing from step S1 to step S7 in the first embodiment is performed. That is, in step S11, a forced reset is first executed, and the output value of the amplifier circuit unit 201 is set to the reference value O.
  • step S12 it is determined whether or not the output value of the amplifier circuit section 201 has exceeded the pressure threshold P within the set time. If it is not detected that the pressure threshold value P has been exceeded, the process returns to step S11 to perform a forced reset again. On the other hand, if it is detected that the pressure threshold value P has been exceeded, the time t1 when the pressure threshold value P has been exceeded is stored in step S13.
  • step S14 it is determined whether or not the output value of the amplification circuit unit 201 has again exceeded the pressure threshold P within the set time from the time t1. If it is not detected that the pressure threshold value P has been exceeded, the process returns to step S11 to perform a forced reset again. On the other hand, if it is detected that the pressure threshold value P has been exceeded, the time t2 when the pressure threshold value P has been exceeded is stored in step S15.
  • step S16 the period of the output waveform of the amplifier circuit 201 is calculated from the difference t2-t1 between the times t1 and t2 exceeding the two-degree pressure threshold P, and the arithmetic expression (1) shown in the first embodiment ( Based on 1), the reset timing Rt is calculated.
  • step S17 a normal reset is executed at the reset timing Rt calculated in step S16.
  • step S18 it is determined whether or not the output value of the amplification circuit unit 201 has again exceeded the pressure threshold P within the set time from the time t2. This process is performed for the same reason as in step S14. Therefore, if it is not detected that the pressure threshold value P has been exceeded, the process returns to step S11 to perform a forced reset again. On the other hand, if it is detected that the pressure threshold P has been exceeded, the time t3 when the pressure threshold P has been exceeded is stored in step S19.
  • the first waveform period ⁇ t1 is determined from the difference t2-t1 between the times t1 and t2 when the pressure threshold P is exceeded, and the second waveform period is determined from the difference t3-t2 between the times t2 and t3 when the pressure threshold P is exceeded.
  • ⁇ t2 is calculated, the amount of change ⁇ t2 ⁇ t1 is calculated, and the reset timing Rt is calculated based on the following equation (2).
  • the coefficient n2 is calculated for the time n ⁇ t2 calculated by multiplying the waveform period ⁇ t2 by the predetermined coefficient n, and the change amount ⁇ t2 ⁇ t1 of the waveform period.
  • the timing at which the time n2 ( ⁇ t2 ⁇ t1) calculated by multiplying is the reset timing Rt.
  • step S21 reset processing (normal reset) is executed at the reset timing Rt calculated in step S20.
  • step S22 the value of the time t2 stored as the time exceeding the pressure threshold P at the second time is shifted as the value of the time t1 exceeding the pressure threshold P at the first time, and the pressure threshold P is set at the third time.
  • the value of the time t3 stored as the exceeded time is shifted as the value of the time t2 when the pressure threshold P is exceeded for the second time, and the process returns to step S18.
  • a new time t3 is stored, and the processing after step S19 is repeatedly executed as described above.
  • step S18 the process returns to step S11 in accordance with the determination in step S18 to perform a forced reset. Therefore, while the output value of the amplification circuit unit 201 is properly reset, the processing from step S18 to step S22 is repeated, and normal reset is executed for each combustion cycle of the engine 1.
  • the reset timing Rt is calculated not only by the output waveform period ⁇ t2 (or ⁇ t1) of the amplification circuit unit 201 but also by the change amount ⁇ t2- ⁇ t1 of the waveform period. .
  • the rotation speed of the engine 1 is changing (acceleration / deceleration)
  • the in-cylinder pressure detection device 12 in which the in-cylinder pressure sensor including the piezoresistive element 138 and the like and the output correction device including the correction circuit unit 202 and the like are integrated is illustrated.
  • the output correction device may be provided separately from the in-cylinder pressure sensor.
  • the output correction device for the in-cylinder pressure sensor may be provided in the electronic control unit (ECU) 18.
  • the in-cylinder pressure detecting device 12 may be provided separately from the glow plug 10.
  • the piezoresistive element 138 is adopted as a pressure-sensitive means for detecting the in-cylinder pressure of the engine 1, but the present invention is not limited thereto, and offset drift such as a piezoelectric element or a metal resistance strain gauge occurs. Even in a configuration that employs other pressure-sensitive means, the present invention has the same effects as the above-described embodiment.
  • the amplification circuit by measuring the time interval from when the output value of the amplification circuit unit 201 exceeds the predetermined pressure threshold P to the next time when the pressure threshold P is exceeded, the amplification circuit The output waveform period of the unit 201 is obtained.
  • the method for obtaining the waveform period is not limited to this.
  • the time interval from the time when the output value of the amplifier circuit 201 falls below a predetermined pressure threshold P to the next time when the pressure threshold P falls below is measured. You may make it ask by doing. In this case, in one combustion cycle of the engine 1, for example, at the later stage of the combustion stroke or the start period of the exhaust stroke, it is determined whether or not the output value of the amplification circuit unit 201 is lower than the pressure threshold value P.
  • the output waveform of the amplifier circuit unit 201 changes variously due to the difference in the rotational speed of the engine 1 and the like, so that the measurement error of the waveform period may increase. For this reason, the method of calculating
  • the arithmetic expression for calculating the reset timing Rt is not limited to the above arithmetic expressions (1) and (2). For example, if more accuracy is required, the number of calculation terms may be increased. Further, the reset timing Rt may not be adjusted to the intake stroke as in the above embodiment, but may be set to the timing at which the in-cylinder pressure is close to the atmospheric pressure at the end of the exhaust stroke or the start of the compression stroke. Therefore, the coefficient n can be arbitrarily set according to a desired timing in one combustion cycle of the engine 1. Further, the time point that is the base point for obtaining the reset timing Rt may be the time point when the previous reset is executed, that is, the previous reset timing Rt, instead of the time t2 when the pressure threshold P is exceeded.
  • the reset timing detection unit 206 of this configuration compares the output value of the amplifier circuit unit 201 with the pressure threshold value P, and outputs a rectangular wave signal whose output level is switched according to the magnitude comparison result.
  • a memory 502 that stores two types of values as P
  • a threshold value switching unit 503 that switches between the two values stored in the memory 502 and outputs the result to the comparator 501, and a rising edge of the rectangular wave signal output from the comparator 501
  • a calculation unit 505 that calculates a reset timing Rt based on the detection result of the rise detection unit 504 and outputs a reset signal to the reset control unit 205 at the timing Rt.
  • the comparator 501 has a non-inverting input terminal (+) connected to the amplifier circuit unit 201 and an inverting input terminal ( ⁇ ) connected to the threshold switching unit 503.
  • a low level signal is output.
  • a high level signal is output.
  • the memory 502 includes a first threshold data storage area 502a and a second threshold data storage area 502b.
  • a first threshold value P1 and a second threshold value P2 are stored as pressure threshold values P, respectively.
  • any value satisfying at least the relationship of P1> P2 can be set.
  • 0.5 MPa is stored as the first threshold value P1
  • 0.4 MPa is stored as the second threshold value P2.
  • the difference between the threshold values P1 and P2 may be set to be larger than 1 times Vs and smaller than 10 times. “10 times Vs” is about 1/10 of the output value of the in-cylinder pressure sensor (that is, the input value to the correction device).
  • the threshold value switching unit 503 outputs a signal having a level corresponding to the first threshold value P1 or the second threshold value P2 according to the output level of the comparator 501.
  • the value of the pressure threshold value P serving as a determination criterion is changed to the first threshold value P1 or the second threshold value P2 depending on whether the output value of the amplifier circuit unit 201 exceeds the pressure threshold value P or not. It will be.
  • FIGS. 9A and 9B in a situation where the output value of the amplifier circuit unit 201 is lower than the pressure threshold P and the output level of the comparator 501 is low.
  • the pressure threshold value P is the first threshold value P1.
  • FIG. 9A is a diagram showing an output waveform of the amplifier circuit unit 201, as in FIG. 5, and
  • FIG. 9B is a diagram showing an output waveform of the comparator 501 corresponding thereto.
  • the value of the pressure threshold value P is the first threshold value P1.
  • the second threshold value P2 lower than that. In this state, while the output value of the amplifier circuit unit 201 is higher than the pressure threshold P and the output level of the comparator 501 is high, the value of the pressure threshold P is maintained at the second threshold P2.
  • the value of the pressure threshold value P again becomes the first threshold value. It is changed to P1.
  • the time interval from the predetermined time point t1 when the output value of the amplification circuit unit 201 exceeds the first threshold P1 (at the time of rising detection) to the time point t2 when it next exceeds (at the time of rising detection) t2 is the output of the amplification circuit unit 201. It is measured as a waveform period ⁇ t.
  • a reset signal is output to the reset control unit 205 at the reset timing Rt calculated from the arithmetic expression (1) based on this, and the amplifier circuit unit 201 Is reset to the reference value.
  • the output waveform of the amplification circuit unit 201 may be generally subjected to a noise waveform with a shorter cycle due to the influence of vibration from the engine 1 or the like.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view schematically showing a range surrounded by a broken line W in FIG. Therefore, if the pressure threshold value P is always fixed to the first threshold value P1, the time interval from the predetermined time point t1 when the output value of the amplifier circuit 201 exceeds the first threshold value P1 to the next time point k1 is exceeded. That is, there is a possibility that the period ⁇ k of the noise waveform is erroneously measured as the output waveform period ⁇ t of the amplifier circuit unit 201.
  • the value of the pressure threshold value P is changed to the second threshold value P2 that is not affected by the noise waveform. Therefore, it is possible to appropriately measure the time intervals t1 to t2 that are originally desired to be measured as the output waveform period ⁇ t of the amplifier circuit unit 201. As a result, the accuracy of period measurement can be improved.
  • a time interval from a predetermined time point s1 when the output value of the amplifier circuit 201 falls below the pressure threshold value P to a time point s2 when the output value falls below the pressure threshold value P is measured.
  • the configuration for obtaining the output waveform period of the amplifier circuit unit 201 can also be realized by the same procedure as described above.
  • the reset timing detection unit 206 of this configuration includes a rise detection unit 601 that detects a rise of a rectangular wave signal generated by comparing the output value of the amplification circuit unit 201 and the pressure threshold value P, and a timer 602 as a time measurement unit.
  • a memory 603 for storing time data obtained from the timer 602 and various numerical data set in advance, a reset timing calculator 604 for calculating a reset timing based on the data stored in the memory 603, and a timer 602
  • the first comparison unit 605 and the second comparison unit 606 that compare the time data obtained from the predetermined time data stored in the memory 603 and the output signal from the first comparison unit 605 or the second comparison unit 606
  • An output unit 607 that outputs a reset signal to the reset control unit 205 is provided.
  • a cycle data storage area 603a for storing cycle data of the output waveform of the amplifier circuit unit 201 (for example, the cycle ⁇ t) and coefficient data (for example, the above-described)
  • a coefficient data storage area 603b for storing the coefficient n and the like
  • a normal reset time data storage area for storing time interval data (for example, n ⁇ t and the like) up to the reset timing Rt calculated by the reset timing calculation unit 604 603c and a forced reset time data storage area 603d for storing time interval data for executing the forced reset (for example, the set time of 0.2 seconds or the like).
  • the data stored in the periodic data storage area 603a and the normal reset time data storage area 603c are rewritten as needed.
  • arbitrary values are set in advance in the coefficient data storage area 603b and the forced reset time data storage area 603d.
  • the rising edge detection unit 601 detects the rising edge of the rectangular wave signal
  • the value of the timer 602 at this time is written to the periodic data storage area 603a of the memory 603 and the value of the timer 602 is set to 0. Reset.
  • This process is performed every time the rising edge detection unit 601 detects the rising edge of the rectangular wave signal.
  • the data is written in the storage area 603c.
  • the first comparison unit 605 compares the value of the timer 602 with the value stored in the normal reset time data storage area 603c as needed, and outputs a low level signal if the two values do not match, If both values match, a high level signal is output.
  • the second comparison unit 606 compares the value of the timer 602 with the value stored in the forced reset time data storage area 603d as needed, and outputs a low level signal if the two values do not match, If both values match, a high level signal is output.
  • the output unit 607 composed of an OR circuit outputs a reset signal to the reset control unit 205 when a high level signal is input from the first comparison unit 605 or the second comparison unit 606.
  • the rising edge of the rectangular wave signal is periodically detected by the rising edge detection unit 601 and a normal reset is executed every time a predetermined time elapses.
  • a normal reset is executed every time a predetermined time elapses.
  • the rising edge of the rectangular wave signal is not detected by the rising edge detection unit 601 within the set time stored in the forced reset time data storage area 603d and the value of the timer 602 has passed that time.
  • the forced reset is executed.
  • time measurement when measuring the waveform period of the amplification circuit unit 201, time measurement for managing whether or not the normal reset timing has been reached, and management of whether or not the forced reset timing has been reached can be performed by one timer 602.
  • timer 602. it is not necessary to provide a plurality of timer circuits, and an increase in circuit scale and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • the above-described components related to the forced reset can be omitted.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view schematically showing a range surrounded by a broken line W in FIG. 9. It is a functional block diagram which shows the circuit structure of a reset timing detection part.

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Abstract

　筒内圧センサのオフセットドリフトを補正できる出力補正装置、及びこれを用いて内燃機関の筒内圧を精度良く検出できる筒内圧検出装置を提供する。筒内圧検出装置１２は、ピエゾ抵抗素子１３８の抵抗の変化を電気信号として検出する検出回路部２００と、この電気信号を増幅して出力する増幅回路部２０１と、この出力値を補正する補正回路部２０２とを備えている。補正回路部２０２は、増幅回路部２０１の出力値を基準値にリセットするリセット制御部２０５と、そのタイミングを求めるリセットタイミング検出部２０６とから構成される。リセットタイミング検出部２０６は、増幅回路部２０１から出力される出力波形を基にその波形周期を測定し、この波形周期を基にリセットタイミングを算出し、このタイミングにおいてリセット制御部２０５に対しリセット信号を出力する。

Description

筒内圧センサの出力補正装置及びこれを備えた筒内圧検出装置
　本発明は、内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧センサの出力補正装置及びこれを備えた筒内圧検出装置に関する。
　近年、ディーゼルエンジンなどの内燃機関においては、燃費向上、排気ガス中のエミッションの低減等の要求に対応するため、電子制御により燃料噴射量を制御するなど燃焼状態に応じた緻密な運転制御を行うことが一般的となっている。
　内燃機関の燃焼状態を把握するための１つの方法としてシリンダ内における圧力（以下、筒内圧という）を検出することが行われている。筒内圧を検出するために、内燃機関には筒内圧センサが設けられ、この筒内圧センサからは筒内圧に応じた出力波形が出力信号として出力される。
　例えば、内燃機関が燃焼していないとき（内燃機関の停止状態及び排気行程や吸気行程などの圧力が上昇しない行程であることを含む）は、その出力はゼロ（例えば０ｍＶ）である一方、内燃機関が燃焼し、燃焼サイクルにあるときは、所定の有効数値（例えば１０ｍＶ）までの間の数値を周期的に出力するという動作をする筒内圧センサを例示する。この場合、筒内圧検出装置に含まれる演算処理は、基準値を定める（この場合は０Ｖ）一方、有効数値を取得することで、筒内圧を検出することができるのである。このときに行われる演算処理は、例えば基準値と有効数値の差を増幅し、ダイナミックレンジを広げたりしている。
　ところで、筒内圧センサを含む圧力センサは、使用される環境の急激な温度変化に起因してセンサの出力信号のドリフト（出力信号である波形が基準値と共に変動すること）がある。上記の例においては、内燃機関が燃焼していないときの出力が所定の有効数値（例えば１００ｍＶ）となり、基準値が０Ｖでなくなってしまう。いわゆるオフセットドリフトである。筒内圧センサは、内燃機関又はその近傍に取り付けられるため、使用時には環境の急激な温度変化を回避することができず、筒内圧を精度良く検出するためには、出力信号を補正し、ドリフトの影響を取り除く必要がある。例えば前述の演算処理では、温度変化に起因するドリフトによって、内燃機関が燃焼していないにも拘わらず燃焼時と同等の数値を出力してしまったり、筒内圧検出装置の処理範囲を越えて数値が飽和していたりすると、正確に筒内圧を検出することができなくなるのである。
　このようなドリフトを補正する技術としては、例えば筒内圧センサの温度特性を基に、別途設置した温度センサの値から補正を行う技術（例えば特許文献１参照）がある。また、内燃機関が備えるクランク角センサの検出信号を外部から入力し、所定のクランク角度に対応するタイミングで筒内圧センサの出力電圧を基準値にリセットして補正を行う技術（例えば特許文献２参照）が開示されている。
特開２００４－２５７８８８号公報 特開平７－２８０６８６号公報
　温度センサを用いて補正を行う場合には筒内圧センサの出力波形のドリフトを発生させる要因（以降、ドリフト発生因子ともいう）の温度を正確に検出する必要があるが、現実にはドリフト発生因子の近傍に温度センサを設置できないなど様々な要因で、正確な温度を測定できない場合が多い。そのため、その測定誤差がドリフトの補正に反映され、補正誤差として現われるおそれがある。さらに、ドリフト発生因子が複数存在する場合には、すべての因子に対応して複数の温度センサを設置しなければならないため、構成や補正処理の複雑化を招くとともに、これに係る回路規模が大きくなるおそれがある。
　一方、クランク角センサを用いて補正を行う場合、クランク角センサからの信号を入力するための端子を出力補正装置側に別途設けなければならず、装置の大型化が懸念される。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、筒内圧センサのオフセットドリフトを補正できる出力補正装置、及びこれを用いて内燃機関の筒内圧を精度良く検出できる筒内圧検出装置を提供することにある。
　以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果等を付記する。
　構成１．本構成の出力補正装置は、
　内燃機関の筒内圧又は前記内燃機関の筒内圧の変化率に応じた出力波形を出力する筒内圧センサから前記出力波形を得、当該出力波形の出力値を基準値にリセットするリセット手段を備えた出力補正装置であって、
　前記筒内圧センサの前記出力波形を基に当該出力波形の周期を特定する周期特定手段と、
　前記周期特定手段により特定された前記周期を基に前記リセットを行うタイミング（以降、リセットタイミングともいう）を決定するリセットタイミング決定手段と、
を備えたことを特徴とする。
　上記構成１によれば、内燃機関の燃焼サイクルに相当する筒内圧センサの出力波形の周期から、リセット処理を行うタイミングを求めている。このため、クランク角センサの情報を用いることなく、燃焼サイクルの所定のタイミングにおいてセンサ出力のオフセットドリフトを解消することができる。従って、クランク角センサからの信号入力用の端子などを別途備える必要もなく、出力補正装置の大型化を抑制できる。特に筒内圧センサと出力補正装置とを一体化した筒内圧検出装置を内燃機関に設置する場合、振動耐久性等を考慮して当該装置の小型化を図らねばならないため、その効果は大きい。また、上記構成では、温度情報を必要とすることなく出力波形に基づいて、出力補正装置は筒内圧センサの出力値を基準値にリセットしてセンサ出力の補正を行っているため、別途ドリフト発生因子の温度情報を取得する必要もない。結果として、構成や補正処理を複雑化することなく、内燃機関の筒内圧を精度良く検出することができる。
　なお、上記リセットタイミング決定手段は、予め設定された演算式に基づき、筒内圧センサの出力波形の周期を変数としてリセットタイミングを決定することができる。例えば出力波形の周期Δｔに所定係数ｎを掛けて算出した時間ｎΔｔが、所定の基点ｔ（前回センサ出力値が所定の閾値を越えた時点や前回リセットが行われた時点など）から経過するタイミングｔ＋ｎΔｔをリセットタイミングＲｔとして設定する。この場合、前記Ｒｔ＝ｔ＋ｎΔｔなど、センサ出力の波形周期からリセットタイミングを算出するために必要な演算式は、センサ出力のオフセットドリフトが適正に解消されるよう、内燃機関の筒内圧が最低となる燃焼サイクルの所望のタイミングにリセットタイミングを合わせる式となる。従って、内燃機関の１燃焼サイクルの所望のタイミングに合わせるリセットタイミングを求めるための変数として、上記センサ出力の波形周期Δｔのように、比較的測定時間の長い測定値（変数）を採用することにより、測定値（変数）に対するその測定誤差の割合を少なくすることができる。結果として、測定値（変数）の測定誤差がリセットタイミングの算出誤差に影響を及ぼしにくく、実際のリセットタイミングと所望のタイミングとのずれを比較的小さく抑えることができ、より良いタイミングでセンサ出力の補正を行うことができる。
　構成２．本構成の出力補正装置は、上記構成１において、
　前記周期特定手段が、
　前記筒内圧センサの出力値が所定の閾値を所定の方向に越えた時点から、次に前記閾値を前記所定の方向に越えた時点までの時間間隔を前記波形周期として特定することを特徴とする。
　上記構成２によれば、１つの閾値を予め設定し、これを越えた時間を検出するといった比較的簡単な処理でセンサ出力の波形周期を実測している。結果として、回路構成や補正処理のさらなる簡素化を図ることができる。当然、この閾値は出力補正装置に入力される筒内圧センサの出力値（出力補正装置からは入力値ともいえる）が取りうる範囲内であること、また、外因により加わる微小なノイズよりは大きい必要があることは言うまでもない。
　構成３．本構成の出力補正装置は、上記構成２において、
　前記筒内圧センサの出力値が前記閾値を前記所定の方向に越えたとき、前記閾値を前記所定の方向とは反対方向に増大又は減少させた値となるように変更することを特徴とする。
　一般的に、筒内圧センサの出力波形には、内燃機関からの振動等の影響により、それよりも短い周期のノイズ波形が加わる場合がある。この場合に上記構成２のように出力波形の周期を特定していると、ノイズ波形が加わって閾値を越えた際に、筒内圧センサの出力波形によって閾値を越えたものと誤った判断をしてしまい、出力波形の周期を正しく特定できないおそれがある。これに対し、上記構成３によれば、例えば、筒内圧センサの出力値が第１閾値を上回った時点で、閾値が当該第１閾値よりも低い第２閾値に変更され、筒内圧センサの出力値が第２閾値を下回った時点で再度、第１閾値に変更されるといった構成をとることができる。この場合、筒内圧センサの出力値が第１閾値を上回った所定時点から次に第１閾値を上回った時点までの時間間隔が、筒内圧センサの出力波形周期として測定されることとなる。つまり、上記構成３の出力補正装置は、「上記構成２において、前記閾値は互いに異なる第１閾値及び第２閾値を有しており、前記筒内圧センサの出力値が前記第１閾値を前記所定の方向に越えたとき、前記閾値を前記第１閾値に対して前記所定の方向とは反対方向に増大又は減少させた前記第２閾値に変更し、さらに、前記筒内圧センサの出力値が前記第２閾値を前記所定の方向とは反対方向に越えたとき、前記閾値を前記第２閾値から前記第１閾値に変更することを特徴とする出力補正装置」と換言することができる。このように、閾値を２値に変更可能な構成とするとともに、両閾値の差を、想定されるノイズ波形の振幅を越える程度に設定しておけば、ノイズの影響を受けることなく、筒内圧センサの出力波形周期を適正に測定することができる。結果として、周期測定の精度を向上することができる。
　構成４．本構成の出力補正装置は、上記構成２又は３において、
　前記周期特定手段は、
　前記筒内圧センサの出力値が前記閾値を前記所定の方向に越えた第１の時点から次に前記閾値を前記所定の方向に越えた第２の時点までの時間間隔と、当該第２の時点から次に前記閾値を前記所定の方向に越えた第３の時点までの時間間隔との差から前記波形周期の変化量を測定し、
　前記リセットタイミング決定手段は、
　前記波形周期の変化量を加味して前記リセットタイミングを算出することを特徴とする。
　内燃機関の回転数に変化（加減速）が生じている過程では、筒内圧センサの出力波形も周期が変化しているので、特定された１つの周期のみに基づいてリセットタイミングを決定しても適切なリセットタイミングとなり得ないことがある。この点、上記構成４によれば、センサ出力の波形周期のみならず、当該波形周期の変化量を加味してリセットタイミングを決定しているため、内燃機関の回転数の変化を考慮したより最適なリセットタイミングを求めることができる。結果として、実際に行われるリセットのタイミングと、所望のタイミングとのずれをより小さく抑えることができる。なお、第１の時点、第２の時点、第３の時点とは、それぞれ連続して、ある基準時からその次に閾値を同じ方向に越えた時点を意味するものであるが、リセットタイミングを決定する際に、所定の時期の周期とその次の周期の２つのみに限って当該処理を行うことに限定されるわけではなく、連続して又は重複して周期を特定し、リセットタイミングを決定してもよいのである。
　構成５．本構成の出力補正装置は、上記構成２乃至４のいずれかにおいて、
　前記閾値が、前記内燃機関の１燃焼サイクルのうちの圧縮行程において当該内燃機関の筒内圧がとり得る範囲内に設定されていることを特徴とする。
　筒内圧センサの出力波形は、内燃機関の種類やその回転数によって様々な態様をとるが、その中でも圧縮行程（内燃機関の吸気弁が閉じてから燃焼を開始するまでの期間）における出力波形は、内燃機関の種類や回転数が異なる場合でもその個体差が小さく、比較的同じような波形をとり、安定している。従って、圧縮行程において内燃機関の筒内圧がとり得る範囲内に閾値を設定することにより、出力補正装置の汎用性が高まる。
　構成６．本構成の出力補正装置は、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、
　少なくとも前記波形周期を測定する際の時間計測と、前記リセットタイミングに到達したか否かを管理するための時間計測とを、１つの時間計測手段により行うことを特徴とする。
　通常、波形周期を測定する際の時間計測や、リセットタイミングに到達したか否かを管理するための時間計測など複数種類の時間計測を行おうとした場合には、複数の時間計測手段（タイマ回路）が必要となる。しかしながら、筒内圧センサの出力補正装置の集積回路は極めて小さく、そこに複数の時間計測手段を設置することは、回路規模の大型化や製造コストの増大を招くおそれがある。これに対し、上記構成６のように、少なくとも上記２つの時間計測を１つの時間計測手段により行う構成とすれば、回路規模の小型化や製造コストの削減を図ることができる。また、上記２つの時間計測の他にも時間計測を行う対象があれば、これを併せて上記１つの時間計測手段により行うことにより、さらにその効果は高くなる。例えば、波形周期を基に算出された前記リセットタイミングにおけるリセット処理とは別に、筒内圧センサの出力値が設定時間内に所定の閾値を越えたと認識できない場合などにおいて強制的にリセット処理を行う構成においては、当該強制リセットのタイミングに到達した否かを管理するための時間計測（前記設定時間の計測）を、上記２つの時間計測とともに、上記１つの時間計測手段により行う構成としてもよい。
　構成７．本構成の筒内圧検出装置は、
　内燃機関の筒内圧又は内燃機関の筒内圧の変化率に応じて電気信号を出力する筒内圧センサと、
　上記構成１乃至６のいずれか１つに記載の出力補正装置とを備えたことを特徴とする。
　上記構成７によれば、筒内圧センサと出力補正装置とを一体化することにより、内燃機関の限られた設置スペースの有効利用を図るとともに、利便性が向上する。また、この筒内圧検出装置をグロープラグ等に一体化した場合には、その作用効果をさらに高めることができる。
　なお、上述した本発明では、出力補正装置に入力される値を便宜的に「筒内圧センサの出力」と表記としている（又はそれに準ずる表記としている）。この表記の意図するところは、次のようなことである。
　実際に自動車に筒内圧センサが搭載されて使用される際は、その出力を増幅するために１つ又は複数の増幅回路を介して、ＥＣＵ等の内燃機関の燃焼状態を把握する装置へと燃焼状態を示す信号が伝えられる。このときに、増幅回路を経由しない筒内圧センサの出力は極めて微弱であることがあり、また、ノイズ等によって精度よく燃焼状態を検出できないことがある。これを解消するために、上記のような増幅回路が使用されるのである。本発明による出力補正装置は、筒内圧センサとＥＣＵ等との間に介在して、筒内圧センサの出力を補正する機能を備える出力補正装置の補正方法に関するものである。このため、この出力補正装置に入力される信号は筒内圧センサと直接接続されて入力されるものであっても、途中に増幅回路を介して接続されて入力されるものであっても、いずれの形態にも対応できるものである。この両者を包括して「筒内圧センサの出力」と表記しているのである。
　〔第１実施形態〕
　以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。先ずは本発明に係る筒内圧検出装置が取付けられる内燃機関の概略構成を４サイクルのディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）を例にして図２を参照しつつ説明する。図２は、エンジン制御システムの構成を示す概略図である。
　エンジン１のシリンダ２には、吸気管３及び排気管４が連結されている。吸気管３と繋がるシリンダ２の吸気ポート３ａには吸気弁５が配設され、排気管４と繋がるシリンダ２の排気ポート４ａには排気弁６が配設されている。
　シリンダ２内にはピストン７が収容され、ピストン７はコンロッド８を介してクランク軸９に連結されている。ピストン７の上部とシリンダ２の壁面に囲まれた空間、すなわち燃焼室２ａ内には、吸気弁５や排気弁６のほか、グロープラグ１０や燃料噴射ノズル１１の先端が臨んでいる。
　グロープラグ１０には、後述するようにシリンダ２の燃焼室２ａ内の圧力（以下、筒内圧という）を検出するための筒内圧検出装置１２が内蔵されている。また、クランク軸９にはその回転角度（クランク角）を検出するクランク角センサ１５が配設されている。筒内圧検出装置１２やクランク角センサ１５をはじめとする各種センサの検出信号は、エンジン制御用の電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）１８に入力される。そして、ＥＣＵ１８は、これらの検出信号とともに、スロットルセンサ１９から入力されるアクセルペダルの動きに比例した検出信号に基づき、燃料噴射ノズル１１からの燃料噴射量等を制御する。
　そして、グロープラグ１０を通電して発熱させた状態で、燃料噴射ノズル１１から燃料を噴射すると、当該燃料に着火してエンジン１が始動する。
　次に、本発明に係る筒内圧検出装置１２を内蔵したグロープラグ１０の構成及びその取付態様について図１を参照して説明する。図１は、グロープラグ１０が取付けられたシリンダヘッド２ｂの部分断面図である。
　グロープラグ１０は、シリンダヘッド２ｂに形成されたプラグ取付孔２ｃに取付けられており、その先端側が燃焼室２ａ内に突き出すように位置決めされている。
　グロープラグ１０は、軸線Ｃ方向に沿って延びる筒状の主体金具１００と、当該主体金具１００内に保持された導電性を有する棒状の中軸１０１と、当該中軸１０１の先端側に配置され、主体金具１００の先端部から外方へ突出した棒状のヒータ部材１０２とを有する。
　主体金具１００の基端側外周面には、グロープラグ１０をシリンダヘッド２ｂのプラグ取付孔２ｃに固定するための雄ねじ部１１１と、そのネジ止めの際にレンチなどの工具を係合させる六角形状の工具係合部１１２とが形成されている。
　主体金具１００の先端側には、ヒータ部材１０２が圧入保持された筒状のヒータ保持部材１１４と、当該ヒータ保持部材１１４と主体金具１００の先端部との隙間を塞ぐシール部材１１５とが設けられている。
　ヒータ部材１０２の基端部は、導電性を有する筒状の電極部材１１６により中軸１０１の先端部と接続されている。
　ヒータ部材１０２は、絶縁セラミックからなる基体１２０と、当該基体１２０に埋設された発熱素子１２１とから構成されている。発熱素子１２１は、一端部が電極部材１１６を介して中軸１０１と電気的に接続され、他端部がヒータ保持部材１１４を介して主体金具１００と電気的に接続されている。これにより、ヒータ部材１０２を昇温させる際、中軸１０１を通じて発熱素子１２１に供給された電流は、主体金具１００を通じてシリンダヘッド２ｂへ流れることとなる。
　ヒータ保持部１１４は、自己潤滑性を有するグラファイトからなる保持部材１１９により、軸線Ｃ方向に変位可能な状態で保持されている。これにより、ヒータ保持部材１１４及びこれに圧入されたヒータ部材１０２は、燃焼室２ａ内の筒内圧の変化に応じて軸線Ｃ方向に変位する。
　また、主体金具１００の軸孔１２５には円筒状のスライドパイプ１２６が摺動自在に配設されている。スライドパイプ１２６の先端は、ヒータ保持部材１１４の基端部に接続され、後端にはプッシュパイプ１２７が接続されている。従って、ヒータ保持部材１１４が変位した場合には、スライドパイプ１２６及びプッシュパイプ１２７も軸線Ｃ方向に変位することとなる。
　プッシュパイプ１２７は、主体金具１００の基端部より突出しており、その周囲には主体金具１００の基端部との隙間を塞ぐＯリング１２９が嵌め込まれている。
　主体金具１００の基端側には上述した筒内圧検出装置１２が設けられている。筒内圧検出装置１２の外郭は、その周囲を囲む筒状のハウジング１３１と、当該ハウジング１３１の基端側を塞ぐグロメット１３２とから構成されている。このグロメット１３２を介して、複数の接続線１３３が筒内圧検出装置１２の内部に引き込まれている。
　筒内圧検出装置１２は、プッシュパイプ１２７の周囲を囲むように主体金具１００の基端部に取付けられた環状の基台１３５と、プッシュパイプ１２７の基端部に当接した状態で基台１３５に載置されたダイヤフラム部材１３６とを有している。
　ダイヤフラム部材１３６は、薄肉のダイヤフラム部１３６ａを有しており、プッシュパイプ１２７に押されることにより変形する。さらに、ダイヤフラム部１３６ａにはピエゾ抵抗素子１３８が貼付けられており、ダイヤフラム部材１３６の変形によりピエゾ抵抗素子１３８の抵抗値が変化する。
　また、ダイヤフラム部材１３６の基端側にはプリント基板１４０が配設されている。プリント基板１４０上には、ＩＣなどの電子部品が実装され、各種電子回路が形成されている。そして、燃焼室２ａ内の筒内圧の変化によって、ヒータ部材１０２が受けた圧力がピエゾ抵抗素子１３８に伝達されると、ボンディングワイヤ１４３を介してピエゾ抵抗素子１３８と接続されたプリント基板１４０上の検出回路部が、このピエゾ抵抗素子１３８の抵抗の変化を電気信号として検出する。この検出された電気信号は増幅回路部にて増幅され、筒内圧に比例した検出信号として外部に出力される。但し、この検出信号には温度等の因子によるドリフトが生じるため、プリント基板１４０上には、このドリフトを解消するための補正回路部も設けられている。このドリフトを解消する処理は、後述するように増幅回路部の出力値を基準値にリセットすることにより行われるため、以降、この処理のことを「リセット（リセット処理）」という。
　なお、上述した複数の接続線１３３のうちの１本は、ヒータ部材１０２への電源供給用として中軸１０１の基端部と電気的に接続されている。他の接続線１３３は、プリント基板１４０と電気的に接続されており、検出信号の出力用又はプリント基板１４０への電源供給用として用いられる。
　ここで、筒内圧検出装置１２の回路構成について図３を参照して説明する。図３は回路構成を示す機能ブロック図である。
　筒内圧検出装置１２は、ピエゾ抵抗素子１３８の抵抗の変化を電気信号として検出する検出回路部２００と、この電気信号を増幅して出力する増幅回路部２０１と、この出力値を補正する補正回路部２０２とを備えている。このうち、ピエゾ抵抗素子１３８、検出回路部２００及び増幅回路部２０１により本実施形態における筒内圧センサが構成され、補正回路部２０２によりその出力補正装置が構成される。
　補正回路部２０２は、増幅回路部２０１の出力値を基準値にリセットするリセット手段としてのリセット制御部２０５と、そのタイミングを求めるリセットタイミング検出部２０６とから構成される。
　リセットタイミング検出部２０６は、増幅回路部２０１から出力される出力波形（筒内圧波形）を基にその波形周期を測定する周期特定手段としての機能と、これにより測定された波形周期を基にリセットタイミングを算出するリセットタイミング決定手段としての機能と、算出されたタイミングにおいてリセット制御部２０５に対しリセット信号を出力するリセット信号出力手段としての機能とを有している。
　そして、リセット制御部２０５は、上記リセット信号の入力に基づき、例えばスイッチ素子をオン状態にして増幅回路部２０１の増幅器に並列接続されたコンデンサの電荷を放電し、増幅器の入出力間の電位差をなくすことにより、上記リセット処理を行う。
　次に補正回路部２０２にて行われる補正処理の流れについて図４，５を参照して説明する。図４は補正処理の流れを示すフローチャートであり、図５は増幅回路部２０１の出力波形を示した図である。但し、便宜上、図５ではドリフトがない場合の出力波形を示すとともに、エンジン１の燃焼サイクルと筒内圧との関連性が分かりやすいように横軸には時間ではなくクランク角をとり、縦軸には増幅回路部２０１の出力値に相当する筒内圧をとって示している。
　図４に示すように、エンジン１の始動直後など、ステップＳ１において先ずリセット処理を実行し、増幅回路部２０１の出力値を基準値Ｏとする。このステップＳ１で実行されるリセット処理を以降「強制リセット」という。
　続くステップＳ２では、増幅回路部２０１の出力値が設定時間内に圧力閾値Ｐを越えた（圧力閾値Ｐを上回った）か否かを判定する。これにより、ステップＳ１の強制リセットのタイミングが適正であったか否かを判定している。例えば、エンジン１の１燃焼サイクル（燃焼・排気・吸気・圧縮）のうちの燃焼行程などにおいて上記強制リセットが行われた場合には、増幅回路部２０１の出力値が設定時間内に圧力閾値Ｐを越えることを検出できないことがある。このような場合に、強制リセットのタイミングが適正でなかったとみなされる。従って、ステップＳ２において、増幅回路部２０１の出力値が設定時間内に圧力閾値Ｐを越えたことを検出できなかった場合にはステップＳ１に戻り、再度、強制リセットを行う。つまり、増幅回路部２０１の出力値が設定時間内に圧力閾値Ｐを越えたことを検出できるまで、これらの処理を繰り返すこととなる。
　なお、本実施形態では、前記設定時間として、筒内圧検出装置１２が規定の精度を保つことのできる仕様範囲（例えばエンジン１の回転数６００ｒｐｍ～４０００ｒｐｍの範囲）内で想定される最も遅いエンジン１の回転数（例えば６００ｒｐｍ）に合わせて、その１燃焼サイクル分に相当する時間（例えば０．２秒）が設定されている。また、圧力閾値Ｐは、エンジン１の１燃焼サイクルのうちの圧縮行程、すなわちエンジン１の吸気弁５が閉じてから燃焼を開始するまでの期間において、筒内圧（増幅回路部２０１の出力値）がとり得る範囲内に設定されている。これは、圧縮行程における出力波形が、内燃機関の種類や回転数が異なる場合でもその個体差が小さく、比較的同じような波形をとり、安定しているためである。従って、このような設定とすることで汎用性が高まる。
　ステップＳ２において、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐを越えたことを検出した場合には、強制リセットのタイミングが適正であったとみなし、ステップＳ３において、この圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ１を記憶する。
　続くステップＳ４では、前記時間ｔ１から設定時間内に増幅回路部２０１の出力値が再度、圧力閾値Ｐを越えたか否かを判定する。ステップＳ１の強制リセットのタイミングが適正であった場合でも、例えばドリフト量が大きい場合などには、増幅回路部２０１の出力値が設定時間内に再度、圧力閾値Ｐを越えないこともある。このような場合には、ステップＳ４の判定に従いステップＳ１に戻り、再度、強制リセットを行う。つまり、増幅回路部２０１の出力値が適正に圧力閾値Ｐを２度越えたことを検出できるまで、ステップＳ１～ステップＳ４の処理を繰り返すこととなる。
　ステップＳ４にて、増幅回路部２０１の出力値が前記時間ｔ１から設定時間内に再度、圧力閾値Ｐを越えたことを検出した場合には、ステップＳ５において、この圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ２を記憶する。
　続くステップＳ６では、上記２度の圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ１，ｔ２の差ｔ２－ｔ１から、増幅回路部２０１の出力波形の周期Δｔを算出するとともに、次式（１）を基にリセットタイミングＲｔを算出する。
　Ｒｔ＝ｎΔｔ＋ｔ２
　　　＝ｎ（ｔ２－ｔ１）＋ｔ２　…（１）
　つまり、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ２から、波形周期Δｔに所定係数ｎを掛けて算出した時間ｎΔｔが経過するタイミングがリセットタイミングＲｔとなる。ここで上記係数ｎは、０＜ｎ＜１の範囲で任意に設定される係数である。リセットタイミングＲｔは、燃焼や圧縮の影響が少なく、筒内圧が大気圧に近いタイミングであることが望ましいため、本実施形態ではエンジン１の１燃焼サイクルのうち圧縮行程へ切換わる直前の吸気行程にてリセット処理が行われるよう、係数ｎ＝０．６５と設定されている。
　ステップＳ７では、ステップＳ６で算出されたリセットタイミングＲｔにおいてリセット処理を実行する。このステップＳ７で実行されるリセット処理を以降「通常リセット」という。
　その後、ステップＳ８において、２度目に圧力閾値Ｐを越えた時間として記憶した時間ｔ２の値を、１度目に圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ１の値としてシフトし、ステップＳ４へ戻る。これにより、増幅回路部２０１の出力値が設定時間内に新たに圧力閾値Ｐを越えた場合には新たな時間ｔ２が記憶され、上記同様にステップＳ５以降の処理が繰り返し実行される。一方、新たに圧力閾値Ｐを越えない場合には、ステップＳ４の判定に従いステップＳ１に戻り、強制リセットを行うこととなる。従って、増幅回路部２０１の出力値が適正にリセットされている間は、ステップＳ４～ステップＳ８の処理が繰り返し行われ、エンジン１の１燃焼サイクル毎に通常リセットが実行されることとなる。
　以上詳述したように、本実施形態では、エンジン１の燃焼サイクルに相当する筒内圧検出装置１２（増幅回路部２０１）の出力波形周期から、リセット処理を行うタイミングを求めているため、クランク角センサ１５の情報を用いることなく、燃焼サイクルの所定のタイミングにおいて増幅回路部２０１のオフセットドリフトを解消することができる。従って、クランク角センサ１５からの信号入力用の端子などを別途備える必要もなく、筒内圧検出装置１２（補正回路部２０２）の大型化を抑制できる。また、本実施形態では、温度を把握することなく、増幅回路部２０１の出力値を基準値にリセットすることで出力補正を行っているため、別途温度センサを設ける必要もない。結果として、構成や補正処理を複雑化することなく、エンジン１の筒内圧を精度良く検出することができる。
　また、エンジン１の１燃焼サイクルの所望のタイミングに合わせるリセットタイミングＲｔを求めるための変数として、増幅回路部２０１の出力波形周期Δｔのように、比較的測定時間の長い測定値（変数）を採用することにより、測定値（変数）に対するその測定誤差の割合を少なくすることができる。結果として、測定値（変数）の測定誤差がリセットタイミングＲｔの算出誤差に影響を及ぼしにくく、実際のリセットタイミングと所望のタイミングとのずれを比較的小さく抑えることができ、より良いタイミングで増幅回路部２０１の出力補正を行うことができる。
　〔第２実施形態〕
　以下、上記第１実施形態とは異なる第２実施形態について説明する。但し、グロープラグ１０や筒内圧検出装置１２の構造や回路構成等は第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。本実施形態では、補正回路部２０２にて行われる補正処理に関して第１実施形態とは異なる特徴を有しており、当該補正処理の流れについて図６，７を参照して説明する。図６は補正処理の流れを示すフローチャートであり、図７は、図５と同様に増幅回路部２０１の出力波形を示した図である。
　図６に示すように、本実施形態における補正処理のステップＳ１１～ステップＳ１７の処理では、上記第１実施形態のステップＳ１～ステップＳ７の処理と同様の処理が行われる。すなわち、ステップＳ１１において先ず強制リセットを実行し、増幅回路部２０１の出力値を基準値Ｏとする。
　ステップＳ１２では、増幅回路部２０１の出力値が設定時間内に圧力閾値Ｐを越えたか否かを判定する。ここで、圧力閾値Ｐを越えたことを検出できなかった場合にはステップＳ１１に戻り、再度、強制リセットを行う。一方、圧力閾値Ｐを越えたことを検出した場合には、ステップＳ１３において、この圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ１を記憶する。
　ステップＳ１４では、前記時間ｔ１から設定時間内に増幅回路部２０１の出力値が再度、圧力閾値Ｐを越えたか否かを判定する。ここで、圧力閾値Ｐを越えたことを検出できなかった場合にはステップＳ１１に戻り、再度、強制リセットを行う。一方、圧力閾値Ｐを越えたことを検出した場合には、ステップＳ１５において、この圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ２を記憶する。
　ステップＳ１６では、上記２度の圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ１，ｔ２の差ｔ２－ｔ１から、増幅回路部２０１の出力波形の周期を算出するとともに、上記第１実施形態で示した演算式（１）を基にリセットタイミングＲｔを算出する。係数ｎは任意に設定される係数であるが、ここでは上記第１実施形態と同様の理由で係数ｎ＝０．６５と設定されている（後述する演算式（２）に関しても同様）。
　ステップＳ１７では、ステップＳ１６で算出されたリセットタイミングＲｔにおいて通常リセットを実行する。
　ステップＳ１８では、前記時間ｔ２から設定時間内に増幅回路部２０１の出力値が再度、圧力閾値Ｐを越えたか否かを判定する。この処理は、ステップＳ１４と同様の理由で行われる。従って、ここで圧力閾値Ｐを越えたことを検出できなかった場合にはステップＳ１１に戻り、再度、強制リセットを行う。一方、圧力閾値Ｐを越えたことを検出した場合には、ステップＳ１９において、この圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ３を記憶する。
　続くステップＳ２０では、圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ１，ｔ２の差ｔ２－ｔ１から第１の波形周期Δｔ１を、圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ２，ｔ３の差ｔ３－ｔ２から第２の波形周期Δｔ２をそれぞれ算出するとともに、これらの変化量Δｔ２－Δｔ１を算出し、次式（２）を基にリセットタイミングＲｔを算出する。
　Ｒｔ＝ｎ｛ｎ（Δｔ２－Δｔ１）＋Δｔ２｝＋ｔ３
　　　＝ｎ2（Δｔ２－Δｔ１）＋ｎΔｔ２＋ｔ３
　　　＝ｎ2（ｔ３－２・ｔ２＋ｔ１）＋ｎ（ｔ３－ｔ２）＋ｔ３　…（２）
　つまり、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ３から、波形周期Δｔ２に所定係数ｎを掛けて算出した時間ｎΔｔ２、及び、波形周期の変化量Δｔ２－Δｔ１に対し係数ｎ2を掛けて算出した時間ｎ2（Δｔ２－Δｔ１）が経過するタイミングがリセットタイミングＲｔとなる。
　ステップＳ２１では、ステップＳ２０で算出されたリセットタイミングＲｔにおいてリセット処理（通常リセット）を実行する。その後、ステップＳ２２において、２度目に圧力閾値Ｐを越えた時間として記憶した時間ｔ２の値を、１度目に圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ１の値としてシフトするとともに、３度目に圧力閾値Ｐを越えた時間として記憶した時間ｔ３の値を、２度目に圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ２の値としてシフトし、ステップＳ１８へ戻る。これにより、増幅回路部２０１の出力値が設定時間内に新たに圧力閾値Ｐを越えた場合には新たな時間ｔ３が記憶され、上記同様にステップＳ１９以降の処理が繰り返し実行される。一方、新たに圧力閾値Ｐを越えない場合には、ステップＳ１８の判定に従いステップＳ１１に戻り、強制リセットを行うこととなる。従って、増幅回路部２０１の出力値が適正にリセットされている間は、ステップＳ１８～ステップＳ２２の処理が繰り返し行われ、エンジン１の１燃焼サイクル毎に通常リセットが実行されることとなる。
　以上詳述したように、本実施形態では、増幅回路部２０１の出力波形周期Δｔ２（又はΔｔ１）のみならず、当該波形周期の変化量Δｔ２－Δｔ１を加味してリセットタイミングＲｔを算出している。エンジン１の回転数に変化（加減速）が生じている過程では、増幅回路部２０１の出力波形周期Δｔ２（又はΔｔ１）だけでは最適なリセットタイミングＲｔを算出することが難しいが、本実施形態によれば、エンジン１の回転数の変化を考慮したより最適なリセットタイミングＲｔを求めることができる。結果として、実際に行われるリセットのタイミングと、所望のタイミングとのずれをより小さく抑えることができる。
　なお、上述した実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。
　（ａ）上記各実施形態では、ピエゾ抵抗素子１３８等よりなる筒内圧センサと、補正回路部２０２等よりなる出力補正装置とが一体となった筒内圧検出装置１２を例示している。これに限らず、出力補正装置が筒内圧センサと別体に設けられた構成としてもよい。例えば、筒内圧センサの出力補正装置を電子制御ユニット（ＥＣＵ）１８に設けた構成としてもよい。また、筒内圧検出装置１２をグロープラグ１０とは別体で備えた構成としてもよい。
　（ｂ）上記各実施形態では、エンジン１の筒内圧を検出する感圧手段としてピエゾ抵抗素子１３８を採用しているが、これに限らず、圧電素子や金属抵抗式ひずみゲージなどオフセットドリフトが発生する他の感圧手段を採用した構成においても本発明は上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
　（ｃ）上記各実施形態では、増幅回路部２０１の出力値が所定の圧力閾値Ｐを越えた時点から、次に当該圧力閾値Ｐを越えた時点までの時間間隔を測定することで、増幅回路部２０１の出力波形周期を求めている。波形周期を求める方法はこれに限られるものではなく、例えば増幅回路部２０１の出力値が所定の圧力閾値Ｐを下回った時点から、次に当該圧力閾値Ｐを下回った時点までの時間間隔を測定することで求めるようにしてもよい。この場合、エンジン１の１燃焼サイクルのうちの例えば燃焼行程の後期や排気行程の開始期において、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐを下回るか否かの判断が下されることとなる。但し、このような期間においては、エンジン１の回転数の違いなどにより、増幅回路部２０１の出力波形が多様に変化するため、波形周期の測定誤差が大きくなるおそれがある。このため、上記各実施形態のように圧縮行程における増幅回路部２０１の出力波形（出力値）を基に波形周期を求める方法の方がより好ましい。
　（ｄ）リセットタイミングＲｔを算出する演算式は、上記演算式（１），（２）に限定されるものではない。例えば、さらに精度が必要な場合には、演算項を増やすようにしてもよい。また、リセットタイミングＲｔに関しても、上記実施形態のように吸気行程に合わせるのではなく、排気行程の終期や圧縮行程の開始期において筒内圧が大気圧に近い状態となるタイミングに合わせてもよい。従って、係数ｎについても、エンジン１の１燃焼サイクルのうちの所望のタイミングに応じて任意に設定可能である。また、リセットタイミングＲｔを求める上で基点となる時点も、圧力閾値Ｐを越えた時間ｔ２等ではなく、前回リセットを実行した時点、すなわち前回のリセットタイミングＲｔなどを用いてもよい。
　（ｅ）上記第１，第２実施形態を実施するにあたり、以下の構成を採用してもよい。本構成では、補正回路部２０２、特にリセットタイミング検出部２０６の構成、ひいてはこれにより実行される補正処理に関して特徴を有する。
　まずリセットタイミング検出部２０６の回路構成について図８に示す機能ブロック図を参照して説明する。
　本構成のリセットタイミング検出部２０６は、増幅回路部２０１の出力値と圧力閾値Ｐとを比較し、その大小比較結果に応じて出力レベルが切替わる矩形波信号を出力するコンパレータ５０１と、圧力閾値Ｐとして２種類の値を記憶するメモリ５０２と、当該メモリ５０２に記憶された２値を切替えてコンパレータ５０１に対し出力する閾値切替部５０３と、コンパレータ５０１から出力される矩形波信号の立上りを検出する立上り検出部５０４と、当該立上り検出部５０４の検出結果を基にリセットタイミングＲｔを算出し、当該タイミングＲｔにおいてリセット制御部２０５に対しリセット信号を出力する演算部５０５とを備えている。
　コンパレータ５０１は、非反転入力端子（＋）が増幅回路部２０１に接続され、反転入力端子（－）が閾値切替部５０３に接続されている。そして、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐを越えていない場合にはローレベル信号を出力し、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐを越えている場合にはハイレベル信号を出力する〔図９（ｂ）参照〕。
　また、メモリ５０２は、第１閾値データ記憶領域５０２ａ及び第２閾値データ記憶領域５０２ｂを備えている。両記憶領域５０２ａ，５０２ｂには、それぞれ圧力閾値Ｐとして第１閾値Ｐ１，第２閾値Ｐ２が記憶されている。両閾値Ｐ１，Ｐ２の値には、少なくともＰ１＞Ｐ２の関係を満たす任意の値が設定可能である。例えば、本構成では、第１閾値Ｐ１として０．５ＭＰａ、第２閾値Ｐ２として０．４ＭＰａが記憶されている。但し、後述するようにノイズの影響を受けないようにするには、両閾値Ｐ１，Ｐ２の差を、想定されるノイズ波形の振幅を越える程度に設定しておく必要がある。例えば、予めノイズ波形の最大振幅の程度がＶｓと想定できる場合、両閾値Ｐ１，Ｐ２の差はＶｓの１倍より大きく１０倍よりも小さい程度に設定しておくとよい。なお、「Ｖｓの１０倍」とは、筒内圧センサの出力値（すなわち、補正装置への入力値）の１／１０程度である。
　一方、閾値切替部５０３は、コンパレータ５０１の出力レベルに応じて、第１閾値Ｐ１又は第２閾値Ｐ２に対応したレベルの信号を出力する。これにより、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐを越えている場合と越えていない場合とで、判定基準となる圧力閾値Ｐの値が第１閾値Ｐ１又は第２閾値Ｐ２に変更されることとなる。
　上記構成の下、図９（ａ），（ｂ）に示すように、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐよりも低く、コンパレータ５０１の出力レベルがローレベルとなっている状況下においては、圧力閾値Ｐの値は第１閾値Ｐ１となる。図９（ａ）は、図５と同様、増幅回路部２０１の出力波形を示した図であり、図９（ｂ）は、それに対応したコンパレータ５０１の出力波形を示した図である。
　そして、増幅回路部２０１の出力値が第１閾値Ｐ１を越え、コンパレータ５０１の出力レベルがハイレベルに切り替わる時点（矩形波信号の立上り検出時）ｔ１で、圧力閾値Ｐの値が第１閾値Ｐ１からそれよりも低い第２閾値Ｐ２に変更される。このまま、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐよりも高く、コンパレータ５０１の出力レベルがハイレベルとなっている間は、圧力閾値Ｐの値が第２閾値Ｐ２に維持される。
　その後、増幅回路部２０１の出力値が第２閾値Ｐ２を下回り、コンパレータ５０１の出力レベルがローレベルに切り替わる時点（矩形波信号の立下り時点）ｓ１で、再び圧力閾値Ｐの値が第１閾値Ｐ１に変更される。
　以後、このような圧力閾値Ｐの切り替わりがエンジン１の１燃焼サイクルに合わせて繰り返し行われる。
　その結果、増幅回路部２０１の出力値が第１閾値Ｐ１を越えた所定時点（立上り検出時）ｔ１から次に越えた時点（立上り検出時）ｔ２までの時間間隔が、増幅回路部２０１の出力波形周期Δｔとして測定される。そして、例えば上記第１実施形態に対応させた場合には、これを基に上記演算式（１）から算出されたリセットタイミングＲｔにおいてリセット制御部２０５に対しリセット信号が出力され、増幅回路部２０１の出力値が基準値にリセットされる。
　図１０に示すように、増幅回路部２０１の出力波形には、一般的にエンジン１からの振動等の影響により、それよりも短い周期のノイズ波形が乗る場合がある。図１０は、図９における破線Ｗで囲まれた範囲を模式的に表した部分拡大図である。このため、仮に圧力閾値Ｐを常時、第１閾値Ｐ１に固定した場合には、増幅回路部２０１の出力値が第１閾値Ｐ１を越えた所定時点ｔ１から次に越えた時点ｋ１までの時間間隔、すなわちノイズ波形の周期Δｋを誤って増幅回路部２０１の出力波形周期Δｔとして測定してしまうおそれがある。
　これに対し、本構成によれば、増幅回路部２０１の出力値が第１閾値Ｐ１を越えた時点ｔ１で、圧力閾値Ｐの値がノイズ波形の影響を受けない第２閾値Ｐ２に変更されるため、増幅回路部２０１の出力波形周期Δｔとして本来測定したい時間間隔ｔ１～ｔ２を適正に測定することができる。結果として、周期測定の精度を向上することができる。
　なお、矩形波信号の立下りを基に、増幅回路部２０１の出力値が圧力閾値Ｐを下回った所定時点ｓ１から、次に圧力閾値Ｐを下回った時点ｓ２までの時間間隔を測定することで増幅回路部２０１の出力波形周期を求める構成も、上記同様の手順により実現できる。
　（ｆ）上記各実施形態を実施する際には、少なくとも増幅回路部２０１の出力波形の周期Δｔを測定するためのタイマ、リセットタイミングＲｔ（通常リセットのタイミング）に到達したか否かを管理するためのタイマ、強制リセットのタイミングに到達した否かを管理するためのタイマの３つのタイマが必要となる。しかしながら、グロープラグ１０に内蔵される筒内圧検出装置１２の集積回路は極めて小さく、そこに３つのタイマ回路を設置することは、回路規模の大型化や製造コストの増大を招くおそれがある。
　そこで、ここでは１つのタイマ回路のみで上記各実施形態を実現可能な構成を以下に示す。まずリセットタイミング検出部２０６の回路構成について図１１に示す機能ブロック図を参照して説明する。
　本構成のリセットタイミング検出部２０６は、増幅回路部２０１の出力値と圧力閾値Ｐとを比較して生成される矩形波信号の立上りを検出する立上り検出部６０１と、時間計測手段としてのタイマ６０２と、当該タイマ６０２から得られる時間データや予め設定された各種数値データを記憶するメモリ６０３と、当該メモリ６０３に記憶されるデータを基にリセットタイミングを算出するリセットタイミング演算部６０４と、タイマ６０２から得られる時間データとメモリ６０３に記憶された所定の時間データとを比較する第１比較部６０５及び第２比較部６０６と、当該第１比較部６０５又は第２比較部６０６からの出力信号を基にリセット制御部２０５に対しリセット信号を出力する出力部６０７とを備えている。
　メモリ６０３には、増幅回路部２０１の出力波形の周期データ（例えば上記周期Δｔ等）を記憶するための周期データ記憶領域６０３ａと、上記各実施形態の各種演算式に用いられる係数データ（例えば上記係数ｎ等）を記憶するための係数データ記憶領域６０３ｂと、リセットタイミング演算部６０４により算出されるリセットタイミングＲｔまでの時間間隔データ（例えば上記ｎΔｔ等）を記憶するための通常リセット時間データ記憶領域６０３ｃと、強制リセットを実行する時間間隔データ（例えば上記設定時間０．２秒等）を記憶するための強制リセット時間データ記憶領域６０３ｄとを備えている。
　このうち、周期データ記憶領域６０３ａと、通常リセット時間データ記憶領域６０３ｃに記憶されるデータは、随時、書き換えられる。一方、係数データ記憶領域６０３ｂと、強制リセット時間データ記憶領域６０３ｄには、任意の値が予め設定されている。
　上記構成の下、立上り検出部６０１が矩形波信号の立上りを検出した場合には、この時点におけるタイマ６０２の値がメモリ６０３の周期データ記憶領域６０３ａに書き込まれるとともに、タイマ６０２の値は０にリセットされる。この処理は、立上り検出部６０１により矩形波信号の立上りが検出される毎に行われる。この処理が繰り返し行われることで、周期データ記憶領域６０３ａには、前回の矩形波信号の立上り検出時ｔ１から今回の矩形波信号の立上り検出時ｔ２までの時間間隔が周期データ（例えば周期Δｔ＝０．１秒）として書き込まれることとなる。
　続いて、リセットタイミング演算部６０４は、メモリ６０３の周期データ記憶領域６０３ａに記憶された周期データと、係数データ記憶領域６０３ｂに予め記憶された係数データ（例えば係数ｎ＝０．５）とを基に、例えば上記第１実施形態の演算式（１）等から通常リセットのリセットタイミングＲｔ（＝ｎΔｔ＋ｔ２）を算出し、これを通常リセット時間データ記憶領域６０３ｃに記憶する。但し、ここでは、基点となる時点ｔ２が、タイマ６０２が０にリセットされる時点であるため、当該基点からリセットタイミングＲｔまでの時間間隔データ（例えばｎΔｔ＝０．０５秒）が通常リセット時間データ記憶領域６０３ｃに書き込まれることになる。
　また、第１比較部６０５は、タイマ６０２の値と、通常リセット時間データ記憶領域６０３ｃに記憶されている値とを随時比較し、両者の値が一致しない場合にはローレベル信号を出力し、両者の値が一致した場合にはハイレベル信号を出力する。
　一方、第２比較部６０６は、タイマ６０２の値と、強制リセット時間データ記憶領域６０３ｄに記憶されている値とを随時比較し、両者の値が一致しない場合にはローレベル信号を出力し、両者の値が一致した場合にはハイレベル信号を出力する。
　そして、論理和回路からなる出力部６０７は、第１比較部６０５又は第２比較部６０６からハイレベル信号が入力されると、リセット制御部２０５に対しリセット信号を出力する。
　これにより、定期的に立上り検出部６０１によって矩形波信号の立上りが検出され、所定時間経過する毎に、通常リセットが実行される。一方、強制リセット時間データ記憶領域６０３ｄに記憶された設定時間内に、立上り検出部６０１によって矩形波信号の立上りが検出されずに、タイマ６０２の値がその時間を経過してしまった場合には、強制リセットが実行される。
　上記構成によれば、増幅回路部２０１の波形周期を測定する際の時間計測、通常リセットのタイミングに到達したか否かを管理するための時間計測、強制リセットのタイミングに到達した否かを管理するための時間計測を１つのタイマ６０２で行うことができる。結果として、複数のタイマ回路を備える必要がなく、回路規模の大型化や製造コストの増大を抑制することができる。勿論、強制リセットが行われない構成においては、強制リセットに係る上記構成部分を省略することも可能である。
グロープラグが取付けられたシリンダヘッドの部分断面図である。 エンジン制御システムの構成を示す概略図である。 筒内圧検出装置の回路構成を示す機能ブロック図である。 補正処理の流れを示すフローチャートである。 増幅回路部の出力波形を示した図である。 別の実施形態における補正処理の流れを示すフローチャートである。 別の実施形態における増幅回路部の出力波形を示した図である。 リセットタイミング検出部の回路構成を示す機能ブロック図である。 （ａ）は増幅回路部の出力波形を示した図であり、（ｂ）はそれに対応したコンパレータの出力波形を示した図である。 図９における破線Ｗで囲まれた範囲を模式的に表した部分拡大図である。 リセットタイミング検出部の回路構成を示す機能ブロック図である。
符号の説明
　１…エンジン、１０…グロープラグ、１２…筒内圧検出装置、１３８…ピエゾ抵抗素子、２０１…増幅回路部、２０２…補正回路部、２０５…リセット制御部、２０６…リセットタイミング検出部、Ｏ…基準値、Ｐ…圧力閾値、Δｔ…波形周期、Ｒｔ…リセットタイミング。

Claims (7)

  1. 　内燃機関の筒内圧又は前記内燃機関の筒内圧の変化率に応じた出力波形を出力する筒内圧センサから前記出力波形を得、当該出力波形の出力値を基準値にリセットするリセット手段を備えた出力補正装置であって、
    　前記筒内圧センサの前記出力波形を基に当該出力波形の周期を特定する周期特定手段と、
    　前記周期特定手段により特定された前記周期を基に前記リセットを行うタイミングを決定するリセットタイミング決定手段と、
    を備えたことを特徴とする出力補正装置。
  2. 　前記周期特定手段が、
    　前記筒内圧センサの出力値が所定の閾値を所定の方向に越えた時点から、次に前記閾値を前記所定の方向に越えた時点までの時間間隔を前記波形周期として特定することを特徴とする請求項１に記載の出力補正装置。
  3. 　前記筒内圧センサの出力値が前記閾値を前記所定の方向に越えたとき、前記閾値を前記所定の方向とは反対方向に増大又は減少させた値となるように変更することを特徴とする請求項２に記載の出力補正装置。
  4. 　前記周期特定手段は、
    　前記筒内圧センサの出力値が前記閾値を前記所定の方向に越えた第１の時点から次に前記閾値を前記所定の方向に越えた第２の時点までの時間間隔と、当該第２の時点から次に前記閾値を前記所定の方向に越えた第３の時点までの時間間隔との差から前記波形周期の変化量を測定し、
    　前記リセットタイミング決定手段は、
    　前記波形周期の変化量を加味して前記リセットタイミングを算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の出力補正装置。
  5. 　前記閾値が、前記内燃機関の１燃焼サイクルのうちの圧縮行程において当該内燃機関の筒内圧がとり得る範囲内に設定されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の出力補正装置。
  6. 　少なくとも前記波形周期を測定する際の時間計測と、前記リセットタイミングに到達したか否かを管理するための時間計測とを、１つの時間計測手段により行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の出力補正装置。
  7. 　内燃機関の筒内圧又は内燃機関の筒内圧の変化率に応じて電気信号を出力する筒内圧センサと、
    　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の出力補正装置とを備えたことを特徴とする筒内圧検出装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015521280A (ja) * 2012-05-02 2015-07-27 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 有利には内燃機関の燃焼室内に設けられた圧力センサの、センサ内に組み込まれた評価回路の出力信号のオフセットを算出するための方法及びセンサ

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2927420B1 (fr) * 2008-02-13 2010-02-26 Continental Automotive France Dispositif de mesure de pression et procede correspondant
FR2935798B1 (fr) * 2008-09-08 2010-09-17 Continental Automotive France Dispositif integrant un capteur de pression pour la mesure de pressions au sein d'une chambre de combustion d'un moteur
CN103348119A (zh) * 2010-06-11 2013-10-09 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置
US8806925B2 (en) * 2011-11-23 2014-08-19 S3C, Inc. Mechanical packaging technique of attaching MEMS and flex circuit
DE102012208191A1 (de) * 2012-05-16 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erzeugung eines Resets durch eine, in einer Sensoreinheit integrierte Auswerteschaltung sowie eine Sensoreinheit
US9829197B2 (en) * 2013-02-08 2017-11-28 Bosch Corporation Pressure-sensor-integrated glow plug and manufacturing method thereof
JP6621483B2 (ja) 2015-04-14 2019-12-18 ウッドワード, インコーポレーテッドWoodward, Inc. 可変分解能サンプリングによる燃焼圧力フィードバックエンジン制御
KR102359917B1 (ko) * 2017-04-04 2022-02-07 현대자동차 주식회사 차량의 글로 플러그 및 그 제어방법
DE102017220801B4 (de) * 2017-11-21 2019-11-14 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Brennraum und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens
US10934965B2 (en) 2019-04-05 2021-03-02 Woodward, Inc. Auto-ignition control in a combustion engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0646348U (ja) * 1992-11-26 1994-06-24 日本電子機器株式会社 燃焼圧センサ
JPH07280686A (ja) 1994-04-07 1995-10-27 Unisia Jecs Corp 内燃機関の筒内圧検出装置
JP2001115886A (ja) * 1999-10-18 2001-04-24 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関のノッキング検出装置
JP2004257888A (ja) 2003-02-26 2004-09-16 Denso Corp 圧力センサ温度補正回路
JP2004289278A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Fuji Heavy Ind Ltd 電荷信号変換アンプ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4063538A (en) * 1976-02-12 1977-12-20 The Board Of Trustees Of Leland Stanford Junior University Ignition timing control method and apparatus
JPS5578168A (en) * 1978-12-07 1980-06-12 Nippon Soken Inc Feedback type ignition time control device for internal combustion engine
JPS59206648A (ja) * 1983-01-26 1984-11-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃焼室内圧力を検出するセンサの較正方法
JPH0646348A (ja) 1992-07-21 1994-02-18 Mitsubishi Electric Corp テレビジョン受像機
KR20030036206A (ko) * 2001-03-30 2003-05-09 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 내연기관의 연소 진단/제어장치 및 연소 진단/제어방법
US7117725B2 (en) * 2004-03-12 2006-10-10 Honda Motor Co., Ltd. In-cylinder pressure detecting apparatus
JP4367248B2 (ja) * 2004-06-10 2009-11-18 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
JP4271652B2 (ja) * 2004-12-27 2009-06-03 本田技研工業株式会社 筒内圧検出装置
DE102006006888A1 (de) * 2006-02-15 2007-10-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Resetzeitpunkts und/oder zur Driftkompensation bei einem Brennraumdrucksensor
US7454286B2 (en) * 2006-12-20 2008-11-18 Delphi Technologies, Inc. Combustion control in an internal combustion engine
US7878048B2 (en) * 2008-06-16 2011-02-01 GM Global Technology Operations LLC Fuel system injection timing diagnostics by analyzing cylinder pressure signal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0646348U (ja) * 1992-11-26 1994-06-24 日本電子機器株式会社 燃焼圧センサ
JPH07280686A (ja) 1994-04-07 1995-10-27 Unisia Jecs Corp 内燃機関の筒内圧検出装置
JP2001115886A (ja) * 1999-10-18 2001-04-24 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関のノッキング検出装置
JP2004257888A (ja) 2003-02-26 2004-09-16 Denso Corp 圧力センサ温度補正回路
JP2004289278A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Fuji Heavy Ind Ltd 電荷信号変換アンプ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015521280A (ja) * 2012-05-02 2015-07-27 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 有利には内燃機関の燃焼室内に設けられた圧力センサの、センサ内に組み込まれた評価回路の出力信号のオフセットを算出するための方法及びセンサ

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