JP2009162693A

JP2009162693A - Device for measuring in-tube pressure

Info

Publication number: JP2009162693A
Application number: JP2008002461A
Authority: JP
Inventors: Mari Ikemoto; 雅里池本; Tomomi Yamada; 智海山田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2009-07-23

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To alleviate operating environments for a strain gauge and the like used for measuring an inner pressure of a tube of an internal combustion engine. SOLUTION: A device 1 for measuring in-tube pressure is equipped with: an output means 94 for outputting a stain signal corresponding to a strain of a bore outer wall 72; and a means 80 for deriving the inner pressure of the tube based on the strain signal from the output means 94. The device 1 is characterized in that the output means 94 is disposed at a cooling part of the bore outer wall 72. In this configuration, since the output means 94 is disposed at the cooling part of the bore outer wall 72, the operation environment can be alleviated. Specifically, the cooling part is a water jacket forming part which forms a water jacket 66 so as to be partitioned. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の筒内圧の測定を行う筒内圧測定装置に関する。 The present invention relates to an in-cylinder pressure measuring device that measures an in-cylinder pressure of an internal combustion engine.

内燃機関の制御システムでは、例えば、点火タイミング制御、空燃比制御、ノック制御等を実行する上で、現在の内燃機関の燃焼状態を把握する必要がある。内燃機関の燃焼状態を表す因子には、燃焼室すなわち気筒（シリンダ）内の圧力（筒内圧）が含まれる。 In an internal combustion engine control system, for example, when executing ignition timing control, air-fuel ratio control, knock control, etc., it is necessary to grasp the current combustion state of the internal combustion engine. The factor representing the combustion state of the internal combustion engine includes the pressure in the combustion chamber, that is, the cylinder (cylinder).

例えば、特許文献１に、ひずみゲージを用いる内燃機関の筒内圧検出装置が開示されている。この装置では、シリンダライナのフランジ部にひずみゲージが取り付けられる。そして、この装置は、筒内圧変化に起因したシリンダライナのフランジ部の変形による、ひずみゲージの出力信号から筒内圧力波形が得られるように構成されている。 For example, Patent Document 1 discloses an in-cylinder pressure detection device for an internal combustion engine using a strain gauge. In this apparatus, a strain gauge is attached to the flange portion of the cylinder liner. This device is configured such that the in-cylinder pressure waveform can be obtained from the output signal of the strain gauge due to the deformation of the flange portion of the cylinder liner caused by the change in the in-cylinder pressure.

実開平７−２９４３６号公報Japanese Utility Model Publication No. 7-29436

上記特許文献１に記載の装置では、ひずみゲージが内燃機関のシリンダライナのフランジ部に実質的に直接的に取り付けられる。シリンダライナは混合気の燃焼やピストンの摺動により高温になるので冷却水等によってその冷却が図られるが、一般に、それでもシリンダライナのフランジ部はなお高温である。それ故、そのような箇所に設けられたひずみゲージは、高温環境に耐えることが求められるので、継続使用に際してはその耐久信頼性の点で克服すべき問題を有する。 In the device described in Patent Document 1, the strain gauge is attached substantially directly to the flange portion of the cylinder liner of the internal combustion engine. Since the cylinder liner becomes hot due to combustion of the air-fuel mixture and sliding of the piston, the cooling is achieved by cooling water or the like, but generally, the flange portion of the cylinder liner is still hot. Therefore, since the strain gauge provided at such a location is required to withstand a high temperature environment, there is a problem to be overcome in terms of durability and reliability in continuous use.

そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、ひずみに対応する信号を出力するひずみゲージといったひずみ信号出力手段の使用環境を緩和することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to alleviate the use environment of strain signal output means such as a strain gauge that outputs a signal corresponding to strain.

上記目的を達成するため、本発明の筒内圧測定装置は、ボア外壁のひずみに対応するひずみ信号を出力するひずみ信号出力手段と、該ひずみ信号出力手段からのひずみ信号に基づいて筒内圧を導出する筒内圧導出手段とを備え、前記ひずみ信号出力手段は前記ボア外壁の冷却部位に設けられることを特徴とする。かかる構成によれば、ひずみ信号出力手段はボア外壁の冷却部位に設けられるので、その使用環境を緩和することが可能になる。 In order to achieve the above object, the in-cylinder pressure measuring apparatus of the present invention derives the in-cylinder pressure based on the strain signal output means for outputting a strain signal corresponding to the strain of the outer wall of the bore and the strain signal from the strain signal output means. In-cylinder pressure deriving means, and the strain signal output means is provided in a cooling portion of the outer wall of the bore. According to such a configuration, since the strain signal output means is provided in the cooling portion of the outer wall of the bore, the use environment can be relaxed.

好ましくは、前記冷却部位は、ウォータージャケット画成部位であるとよい。この場合、冷却部位は冷却水によって適切に冷却される。 Preferably, the cooling part is a water jacket defining part. In this case, the cooling part is appropriately cooled by the cooling water.

そして、前記ひずみ信号出力手段は、シリンダ軸線方向においてピストンの作動行程領域内に設けられているとよい。こうすることで、筒内圧は、ひずみ信号出力手段を用いて、より適切に導出され得る。 The strain signal output means may be provided in the operating stroke area of the piston in the cylinder axis direction. By doing so, the in-cylinder pressure can be more appropriately derived using the strain signal output means.

なお、前記ボア外壁のひずみは、複数のシリンダの筒内圧に起因するひずみを含み得る。この場合、前記ひずみ信号出力手段からのひずみ信号に基づいて複数のシリンダの筒内圧が導出され得る。 Note that the strain of the bore outer wall may include strain due to the in-cylinder pressure of the plurality of cylinders. In this case, in-cylinder pressures of a plurality of cylinders can be derived based on strain signals from the strain signal output means.

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。まず、第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態の筒内圧測定装置１が適用された車両の内燃機関システムの概略図である。内燃機関１０は、燃料であるガソリンを燃料噴射弁１２から吸気ポート１４に噴射し、点火プラグ１６によって着火させるポート噴射型式の内燃機関である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram of an internal combustion engine system for a vehicle to which an in-cylinder pressure measuring device 1 of the first embodiment is applied. The internal combustion engine 10 is a port injection type internal combustion engine in which gasoline as fuel is injected from a fuel injection valve 12 into an intake port 14 and ignited by a spark plug 16.

この内燃機関１０の吸気通路１８は、互いに接続されたエアクリーナ２０、吸気管２２、サージタンク２４、吸気マニフォルド２６およびシリンダヘッド２７に形成された吸気ポート１４によって区画形成される。吸気ポート１４の下流側端部である出口は吸気弁２８によって開閉される。吸気通路１８の内、エアクリーナ２０とサージタンク２４との間には電子制御式のスロットル弁３０が設けられる。スロットル弁３０は、アクチュエータ３２によって駆動される。他方、内燃機関１０の排気通路３６は、互いに接続された、シリンダヘッド２７に形成された排気ポート３８、排気マニフォルド４０、排気管４２および触媒４４によって区画形成される。排気ポート３８の上流側端部である入口は排気弁４６によって開閉される。上記吸気弁２８および上記排気弁４６の駆動機構である動弁機構は、吸気弁２８および排気弁４６を、コンロッド４８を介してピストン５０が連結されているクランク軸５２の回転に同期して制御することが可能な機構である。なお、図示しないが、クランク軸５２の先にはトルクコンバータ、変速機、デファレンシャル等の駆動系並びに車輪が接続されている。 The intake passage 18 of the internal combustion engine 10 is defined by an intake port 14 formed in an air cleaner 20, an intake pipe 22, a surge tank 24, an intake manifold 26, and a cylinder head 27 connected to each other. An outlet which is a downstream end portion of the intake port 14 is opened and closed by an intake valve 28. An electronically controlled throttle valve 30 is provided between the air cleaner 20 and the surge tank 24 in the intake passage 18. The throttle valve 30 is driven by an actuator 32. On the other hand, the exhaust passage 36 of the internal combustion engine 10 is defined by an exhaust port 38, an exhaust manifold 40, an exhaust pipe 42, and a catalyst 44 formed in the cylinder head 27, which are connected to each other. The inlet that is the upstream end of the exhaust port 38 is opened and closed by an exhaust valve 46. The valve operating mechanism, which is a drive mechanism for the intake valve 28 and the exhaust valve 46, controls the intake valve 28 and the exhaust valve 46 in synchronization with the rotation of the crankshaft 52 to which the piston 50 is connected via the connecting rod 48. It is a mechanism that can do this. Although not shown, a drive system and wheels such as a torque converter, a transmission, and a differential are connected to the end of the crankshaft 52.

ここで、ピストン５０が往復動するシリンダ５６を区画形成するシリンダブロック５８について図２に基づいて説明する。図２（ａ）はシリンダブロック５８の頂面図を、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図をそれぞれ概略的に示す。シリンダブロック５８は、クランクケース６０と４つのシリンダ５６とを含めて一体成形されている。また、シリンダブロック５８は主としてアルミニウム合金を素材として形成されている。シリンダブロック５８においては、隣り合うシリンダ５６の一部がつなげられて各シリンダ５６が形成されている。なお、図２（ａ）において、４つのシリンダ５６が直列に配列されているが、その左端から右端に至るにしたがって、それらシリンダ５６の各々を＃１、＃２、＃３、＃４のシリンダ５６とする。 Here, the cylinder block 58 that defines the cylinder 56 in which the piston 50 reciprocates will be described with reference to FIG. 2A schematically shows a top view of the cylinder block 58, and FIG. 2B schematically shows a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A. The cylinder block 58 is integrally formed including the crankcase 60 and the four cylinders 56. The cylinder block 58 is mainly made of an aluminum alloy. In the cylinder block 58, a part of the cylinders 56 adjacent to each other is connected to form each cylinder 56. In FIG. 2 (a), four cylinders 56 are arranged in series. As these cylinders 56 extend from the left end to the right end, the cylinders # 1, # 2, # 3, and # 4 are arranged. 56.

各シリンダ５６の内周側には、鋳鉄製のシリンダライナ６２が鋳込まれている。シリンダライナ６２は、鋳造を通じて成形されている。シリンダ５６とシリンダライナ６２とは接合されている。なお、シリンダライナ６２は、シリンダブロック頂部にまで延びてもよい。 A cast iron cylinder liner 62 is cast on the inner peripheral side of each cylinder 56. The cylinder liner 62 is formed through casting. The cylinder 56 and the cylinder liner 62 are joined. The cylinder liner 62 may extend to the top of the cylinder block.

各シリンダ５６には、ピストン５０を収容するためのシリンダボア（ボア）６４が形成されている。各シリンダ５６においては、シリンダライナ６２およびシリンダ５６の内周面により囲まれてシリンダボア６４が形成されている。なお、ここでは、シリンダライナ６２およびシリンダ５６がシリンダボア６４の周壁に相当するが、シリンダボア６４の周壁がシリンダライナ６２あるいはシリンダ５６のみによって構成されてもよい。 Each cylinder 56 is formed with a cylinder bore (bore) 64 for accommodating the piston 50. In each cylinder 56, a cylinder bore 64 is formed surrounded by the cylinder liner 62 and the inner peripheral surface of the cylinder 56. Here, the cylinder liner 62 and the cylinder 56 correspond to the peripheral wall of the cylinder bore 64, but the peripheral wall of the cylinder bore 64 may be constituted by only the cylinder liner 62 or the cylinder 56.

シリンダ５６の外周側にはウォータージャケット６６が形成されている。ウォータージャケット６６は、シリンダ５６の外周面（シリンダ外周面５６Ｓ）と所定の間隔を有して対向する外壁６８と、シリンダ５６と外壁６８とをつないでウォータージャケット６６の底面（ジャケット底面）を形成する底壁７０と、シリンダ外周面５６Ｓとにより囲まれて形成されている。なお、ここでは、ウォータージャケット６６の実質的に内側に存在する部分、すなわちシリンダボア６４を内側に形成するシリンダ外周面５６Ｓまでの領域の部分をボア外壁７２と称する。つまり、ボア外壁７２は、上記シリンダボア６４の周壁に相当する。 A water jacket 66 is formed on the outer peripheral side of the cylinder 56. The water jacket 66 connects the outer wall 68 facing the outer peripheral surface of the cylinder 56 (cylinder outer peripheral surface 56S) with a predetermined distance, and the bottom surface (jacket bottom surface) of the water jacket 66 by connecting the cylinder 56 and the outer wall 68 to each other. The bottom wall 70 is surrounded by a cylinder outer peripheral surface 56S. Here, a portion that exists substantially inside the water jacket 66, that is, a portion of the region up to the cylinder outer peripheral surface 56 S that forms the cylinder bore 64 on the inside is referred to as a bore outer wall 72. That is, the bore outer wall 72 corresponds to the peripheral wall of the cylinder bore 64.

シリンダブロック５８の頂部においては、シリンダ５６の頂面と外壁６８の頂面とを通じてデッキ面５８Ｔが形成されている。このデッキ面５８Ｔには、適宜のシール部材（不図示）を介してシリンダヘッド２７が載置される。 At the top of the cylinder block 58, a deck surface 58T is formed through the top surface of the cylinder 56 and the top surface of the outer wall 68. The cylinder head 27 is placed on the deck surface 58T via an appropriate seal member (not shown).

ウォータージャケット６６において、その頂部（デッキ面５８Ｔ側）は開口されている。このようにシリンダブロック５８はオープンデッキ型であるが、クローズドデッキ型でもよい。外壁６８において、ウォータージャケット６６の周囲には複数のねじ穴が形成され、このねじ穴には、シリンダブロック５８へシリンダヘッド２７を締結するためのボルトがねじ込まれるが、図では省略されている。 In the water jacket 66, the top (deck surface 58T side) is opened. Thus, the cylinder block 58 is an open deck type, but may be a closed deck type. In the outer wall 68, a plurality of screw holes are formed around the water jacket 66, and bolts for fastening the cylinder head 27 to the cylinder block 58 are screwed into the screw holes, which are omitted in the drawing.

内燃機関１０は、その制御システムの中心をなす電子制御ユニット（ＥＣＵ）８０に、各種値などを導出（検出あるいは推定）するための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフロメータ８２が吸気通路１８の途中に備えられている。また、吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ８４が備えられている。また、スロットル弁３０の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ８６も備えられている。また、クランク軸５２のクランク回転信号を出力して、クランク角を検出可能にするためのクランクポジションセンサ８８が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ８８は機関回転数（機関回転速度）を検出するための回転数センサとしても利用される。さらに、内燃機関１０の冷却水温を検出するための温度センサ９０も備えられている。さらに、内燃機関１０のボア外壁７２には、燃焼室９２の圧力すなわち筒内圧を測定するために用いられるひずみゲージ９４が取り付けられている。 The internal combustion engine 10 includes various sensors that electrically output signals for deriving (detecting or estimating) various values and the like to an electronic control unit (ECU) 80 that forms the center of the control system. Here, some of them will be specifically described. An air flow meter 82 for detecting the amount of intake air is provided in the intake passage 18. Further, an intake air temperature sensor 84 for detecting the temperature of the intake air is provided. A throttle position sensor 86 for detecting the opening of the throttle valve 30 is also provided. A crank position sensor 88 for outputting a crank rotation signal of the crankshaft 52 so that the crank angle can be detected is attached. Here, the crank position sensor 88 is also used as a rotational speed sensor for detecting the engine rotational speed (engine rotational speed). Furthermore, a temperature sensor 90 for detecting the coolant temperature of the internal combustion engine 10 is also provided. Further, a strain gauge 94 used for measuring the pressure of the combustion chamber 92, that is, the in-cylinder pressure, is attached to the bore outer wall 72 of the internal combustion engine 10.

ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、上記した種々の各種センサ類が電気的に接続されている。これらからの出力信号に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって円滑な内燃機関１０の運転がなされるように、ＥＣＵ８０は出力インタフェースから電気的に作動信号（駆動信号）を出力する。例えば、これら作動信号に基づいて燃料噴射弁１２、点火プラグ１６、スロットル弁３０の各々は制御される。 The ECU 80 is configured by a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, A / D converter, input interface, output interface, and the like. The above-described various sensors are electrically connected to the input interface. Based on the output signals from these, the ECU 80 electrically outputs an operation signal (drive signal) from the output interface so that the internal combustion engine 10 can be smoothly operated according to a preset program. For example, each of the fuel injection valve 12, the spark plug 16, and the throttle valve 30 is controlled based on these operation signals.

燃料噴射弁１２、点火プラグ１６の制御は、ここでは、「＃１，＃３，＃４，＃２」のシリンダ順で周期的に燃焼膨張行程での混合気の燃焼が行われるように実行される。つまり、＃４のシリンダ５６は、＃１のシリンダ５６の動作からクランク角３６０°遅れた位相で、＃１のシリンダ５６の動作と同様に動作し、＃２のシリンダ５６は、＃３のシリンダ５６の動作からクランク角３６０°遅れた位相で、＃３のシリンダ５６の動作と同様に動作する。 Here, the fuel injection valve 12 and the spark plug 16 are controlled so that the air-fuel mixture is combusted in the combustion expansion stroke periodically in the order of the cylinders “# 1, # 3, # 4, and # 2”. Is done. That is, the # 4 cylinder 56 operates in the same manner as the operation of the # 1 cylinder 56 with a phase delayed by 360 ° from the operation of the # 1 cylinder 56, and the # 2 cylinder 56 operates as the # 3 cylinder. The operation is performed in the same manner as the operation of the cylinder 56 of # 3 with a phase delayed by 360 ° from the operation of 56.

また、ＥＣＵ８０から出力される作動信号に基づいて点灯する警報ランプ（ウォーニングランプ）９６が、ここでは運転席のフロントパネルに設けられている。警報ランプ９６は、通常は消灯状態にあり、後述するようにＥＣＵ８０が内燃機関１０の燃焼状態に異常があると検知したときにＥＣＵ８０から出力される作動信号により点灯される。 Further, an alarm lamp (warning lamp) 96 that is turned on based on an operation signal output from the ECU 80 is provided on the front panel of the driver's seat here. The alarm lamp 96 is normally in a light-off state, and is turned on by an operation signal output from the ECU 80 when the ECU 80 detects that the combustion state of the internal combustion engine 10 is abnormal as will be described later.

ここでの、筒内圧測定装置は、上記ひずみゲージ９４と、ＥＣＵ８０の一部とを含んで構成されている。すなわち、ボア外壁７２のひずみに対応する電気信号（ひずみ信号）を出力するひずみ信号出力手段がひずみゲージ９４を含んで構成され、このひずみゲージ９４からのひずみ信号に基づいて筒内圧を導出する筒内圧導出手段がＥＣＵ８０の一部によって構成される。なお、ここでは、ひずみゲージ９４は２つ用いられる。 The in-cylinder pressure measuring device here includes the strain gauge 94 and a part of the ECU 80. That is, the strain signal output means for outputting an electrical signal (strain signal) corresponding to the strain of the bore outer wall 72 includes the strain gauge 94, and a cylinder for deriving the in-cylinder pressure based on the strain signal from the strain gauge 94. The internal pressure deriving means is constituted by a part of the ECU 80. Here, two strain gauges 94 are used.

２つのひずみゲージ９４の内の一方は、＃１のシリンダ５６と＃２のシリンダ５６との間であって、＃２のシリンダ側に偏った位置に設けられていて、符号９４Ｌで指し示される。そして、その他方は、＃３のシリンダ５６と＃４のシリンダ５６との間であって、＃３のシリンダ５６側に偏った位置に設けられていて、符号９４Ｒで指し示される。ひずみゲージ９４Ｌは主として＃１のシリンダ５６の筒内圧と＃２のシリンダ５６の筒内圧との両方を測定するために用いられる。他方、ひずみゲージ９４Ｒは主として＃３のシリンダ５６の筒内圧と＃４のシリンダ５６の筒内圧との両方を測定するために用いられる。ひずみゲージ９４Ｒとひずみゲージ９４Ｌとの各設置箇所は対応していて実質的に同じであり、また、それらの各々の機能、役割は実質的に同じであるので、以下、ひずみゲージ９４Ｒに関して説明して、ひずみゲージ９４Ｌに関しての説明は省略される。 One of the two strain gauges 94 is provided between the # 1 cylinder 56 and the # 2 cylinder 56 at a position biased toward the # 2 cylinder side, and is indicated by reference numeral 94L. . The other side is provided between the # 3 cylinder 56 and the # 4 cylinder 56 at a position biased toward the # 3 cylinder 56 side, and is indicated by reference numeral 94R. The strain gauge 94L is mainly used to measure both the in-cylinder pressure of the cylinder # 1 and the in-cylinder pressure of the cylinder # 2. On the other hand, the strain gauge 94R is mainly used for measuring both the in-cylinder pressure of the # 3 cylinder 56 and the in-cylinder pressure of the # 4 cylinder 56. The installation locations of the strain gauge 94R and the strain gauge 94L correspond to each other and are substantially the same, and their functions and roles are substantially the same. Therefore, the strain gauge 94R will be described below. Thus, the description of the strain gauge 94L is omitted.

ひずみゲージ９４Ｒは、ここでは接着剤を用いてボア外壁７２に取り付けられているが、その設置は他の手段あるいは方法を用いて行われてもよい。ひずみゲージ９４Ｒは、ボア外壁７２の内の、ウォータージャケット６６内を流通する冷却水により冷却される部位（冷却部位）に設けられている。より具体的には、ひずみゲージ９４Ｒは、ウォータージャケット６６を区画形成する部位（ウォータージャケット画成部位）でもある、ボア外壁７２の最外周部すなわちシリンダ外周面５６Ｓに取り付けられる。 Here, the strain gauge 94R is attached to the bore outer wall 72 using an adhesive, but the installation may be performed using other means or methods. The strain gauge 94R is provided in a portion (cooling portion) of the bore outer wall 72 that is cooled by the cooling water flowing through the water jacket 66. More specifically, the strain gauge 94R is attached to the outermost peripheral portion of the bore outer wall 72, that is, the cylinder outer peripheral surface 56S, which is also a portion (water jacket defining portion) that partitions the water jacket 66.

さらに、シリンダ軸線Ｌ方向における、ひずみゲージ９４Ｒの設置箇所は、筒内圧変化によるボア外壁７２のひずみの変化をひずみゲージ９４で適切に検知することを可能にするように、ピストン５０の作動行程領域内に規定されている。ただし、ピストン５０の作動行程領域とは、図２（ｂ）に下死点でのピストン５０を点線で示すが、下死点にあるときのピストン５０の頂部と、上死点にあるときのピストン５０の頂部とで定められる領域Ｐのことである。それ故、ピストン５０の作動行程領域は、ピストン５０が上死点から下死点に移動する距離であるストローク分の長さを、シリンダ軸線方向に有する。 Further, the installation location of the strain gauge 94R in the direction of the cylinder axis L is an operation stroke region of the piston 50 so that the strain gauge 94 can appropriately detect the strain change of the bore outer wall 72 due to the cylinder pressure change. It is prescribed in. However, the operation stroke area of the piston 50 is shown by a dotted line in FIG. 2B with the piston 50 at the bottom dead center, and when the piston 50 is at the top dead center. This is a region P defined by the top of the piston 50. Therefore, the operation stroke region of the piston 50 has a length corresponding to a stroke, which is a distance that the piston 50 moves from the top dead center to the bottom dead center, in the cylinder axis direction.

このような所定範囲内の箇所に設置されたひずみゲージ９４を用いて実験を行った。その結果を図３に示す。なお、実験では、上記で説明したのと同様の構成の直列４気筒機関を用い、上記したのと同様の箇所にひずみゲージ９４を設置して、ひずみ波形を計測した。さらに、＃４のシリンダ５６の筒内圧を、直接的に圧力センサを用いて検出した。 An experiment was conducted using a strain gauge 94 installed at a location within such a predetermined range. The result is shown in FIG. In the experiment, an in-line four-cylinder engine having the same configuration as described above was used, a strain gauge 94 was installed at the same location as described above, and a strain waveform was measured. Further, the in-cylinder pressure of the # 4 cylinder 56 was directly detected using a pressure sensor.

ひずみゲージ９４Ｒを用いて得られたひずみ波形Ｃ１を図３に示す。なお、図３には、直接的に別途圧力センサを用いて検出された＃４のシリンダ５６の筒内圧の圧力波形Ｃ２が重ねて示されている。ただし、点線で囲ったところにあるピークＢ３は＃３のシリンダ５６の混合気の燃焼に起因するものであり、同様に、点線で囲ったところにあるピークＢ１、Ｂ２、Ｂ４はそれぞれ＃１、２、４のシリンダ５６の混合気の燃焼に起因するものであるが、ピークＢ１は明確に判別できる程度のピークではない。なお、図３では、横軸に時間がとられていて、図中右にいくほど時間が進む。 A strain waveform C1 obtained by using the strain gauge 94R is shown in FIG. In FIG. 3, the pressure waveform C2 of the in-cylinder pressure of the # 4 cylinder 56 directly detected by using a separate pressure sensor is shown superimposed. However, the peak B3 surrounded by the dotted line is caused by the combustion of the air-fuel mixture in the cylinder # 3. Similarly, the peaks B1, B2, and B4 surrounded by the dotted line are # 1, Although it is caused by combustion of the air-fuel mixture in the cylinders 2 and 4, the peak B1 is not a peak that can be clearly distinguished. In FIG. 3, time is taken on the horizontal axis, and the time advances as it goes to the right in the figure.

図３から明らかなように、ピークＢ３は、図中上に凸のピークであり、ボア外壁７２に引張方向のひずみが急激に生じたことを表す。これに対して、ピークＢ２、Ｂ４は、図中下に凸のピークであり、ボア外壁７２に圧縮方向のひずみが急激に生じたことを表す。このようなひずみが生じたのは、上記したように、ひずみゲージ９４Ｒが、＃３のシリンダ５６と＃４のシリンダ５６との間であって、＃３のシリンダ５６側に偏った位置にすなわちオフセットされて設けられたからである。＃３のシリンダ５６すなわち燃焼室９２で混合気の燃焼が生じると、＃３のシリンダ５６にそれが外方に膨らむような力が働くので、ひずみゲージ９４Ｒが設けられた＃３のシリンダ５６部分のボア外壁７２に引張力が働く。これに対して、＃４のシリンダ５６で混合気の燃焼が生じると、＃４のシリンダ５６にそれが外方に膨らむような力が働き、その結果、＃３のシリンダ５６にそれが圧縮されるような力が及ぶ。これは＃２のシリンダ５６に関しても同様である。したがって、＃３のシリンダ５６に関して検知されるひずみと、＃２、＃４のシリンダ５６に関して検知されるひずみとは、正負逆のものになる。 As is clear from FIG. 3, the peak B 3 is a peak that is convex upward in the drawing, and represents that the strain in the tensile direction is abruptly generated in the bore outer wall 72. On the other hand, peaks B2 and B4 are peaks that protrude downward in the figure, and indicate that strain in the compression direction is abruptly generated in the bore outer wall 72. As described above, such a strain is caused by the strain gauge 94R being located between the # 3 cylinder 56 and the # 4 cylinder 56 at a position biased toward the # 3 cylinder 56 side. This is because they are offset. When combustion of the air-fuel mixture occurs in the # 3 cylinder 56, that is, the combustion chamber 92, a force is exerted on the # 3 cylinder 56 so that it expands outward. Therefore, the # 3 cylinder 56 portion provided with the strain gauge 94R A tensile force is applied to the outer wall 72 of the bore. On the other hand, when combustion of the air-fuel mixture occurs in the # 4 cylinder 56, a force is exerted on the # 4 cylinder 56 so that it expands outward, and as a result, it is compressed into the # 3 cylinder 56. The power to reach. The same applies to the cylinder 56 of # 2. Therefore, the strain detected with respect to the # 3 cylinder 56 and the strain detected with respect to the # 2 and # 4 cylinders 56 are opposite to each other.

また、これらピークＢ３，Ｂ２，Ｂ４の大きさは、各シリンダからひずみゲージ９４Ｒまでの距離と対応関係があることが理解される（図２参照）。ピークＢ３の基準ひずみｒからのピーク高さａは、ピークＢ４の基準ひずみｒからのピーク高さｂよりもはるかに高い。これは、ひずみゲージ９４Ｒが実質的に＃３のシリンダ５６部分のボア外壁７２に設けられていることに起因する。そして、ピークＢ２からのピーク高さはさらに低いのは、ひずみゲージ９４Ｒへの＃２のシリンダ５６からの距離が、＃３のシリンダ５６や＃４のシリンダ５６からの距離よりもはるかに長いからである。 It is understood that the magnitudes of these peaks B3, B2, and B4 have a corresponding relationship with the distance from each cylinder to the strain gauge 94R (see FIG. 2). The peak height a from the reference strain r of the peak B3 is much higher than the peak height b from the reference strain r of the peak B4. This is due to the fact that the strain gauge 94R is substantially provided on the bore outer wall 72 of the cylinder 56 portion of # 3. The peak height from the peak B2 is even lower because the distance from the # 2 cylinder 56 to the strain gauge 94R is much longer than the distance from the # 3 cylinder 56 or the # 4 cylinder 56. It is.

なお、基準ひずみｒとは、ひずみゲージ９４Ｒの設置箇所にひずみ変化が実質的に生じない状態でのひずみのことである。例えば、そのような状態は、各シリンダ５６で混合気の燃焼が生じない機関運転状態、例えば燃料カットが行われる機関運転状態にあるとき、あるいは遠く離れた＃１のシリンダ５６が燃焼膨張行程にあるときに生じる。また、機関運転状態や連続運転時間等に応じて内燃機関１０が有する熱（熱量）は変化するので、基準ひずみｒはその時々で変化し得る。例えば、冷間始動時には基準ひずみｒとなるひずみ量は少ない。それ故、後述する筒内圧の導出は、その時々での機関運転状態や冷却水温等に基づいて補正しつつ、実行されるのが好ましい。 The reference strain r is a strain in a state where a strain change does not substantially occur at the installation location of the strain gauge 94R. For example, such a state may be an engine operating state in which the combustion of the air-fuel mixture does not occur in each cylinder 56, for example, an engine operating state in which fuel cut is performed, or the # 1 cylinder 56 far away is in the combustion expansion stroke. Occurs at certain times. Further, since the heat (heat amount) of the internal combustion engine 10 changes according to the engine operation state, continuous operation time, etc., the reference strain r can change from time to time. For example, the amount of strain that becomes the reference strain r during cold start is small. Therefore, the derivation of the in-cylinder pressure, which will be described later, is preferably performed while correcting based on the engine operating state and the cooling water temperature at that time.

上記したひずみ波形Ｃ１におけるそのようなピークＢ１〜Ｂ４の出現時期は、筒内圧の高まりと相関関係があることが図３の結果からも明らかであり、またピークＢ１〜Ｂ４のひずみの大きさと対応するシリンダ５６の筒内圧の大きさとは対応関係にあることが経験的に理解される。具体的には、ひずみ波形Ｃ１におけるピークＢ４の出現時期と、圧力波形Ｃ２におけるピークの出現時期とは概ね一致している。それ故、予め実験に基づいて、各シリンダ５６の筒内圧とひずみとの関係を定めておくことで、ひずみゲージ９４Ｒからのひずみ信号に基づいて各シリンダの筒内圧を演算等により導出することができることが理解される。 It is clear from the result of FIG. 3 that the appearance time of such peaks B1 to B4 in the above-described strain waveform C1 correlates with the increase in the in-cylinder pressure, and corresponds to the strain magnitude of the peaks B1 to B4. It is empirically understood that the in-cylinder pressure of the cylinder 56 has a corresponding relationship. Specifically, the appearance time of the peak B4 in the strain waveform C1 and the appearance time of the peak in the pressure waveform C2 are substantially the same. Therefore, by preliminarily determining the relationship between the in-cylinder pressure and strain of each cylinder 56 based on experiments, the in-cylinder pressure of each cylinder can be derived by calculation or the like based on the strain signal from the strain gauge 94R. It is understood that it can be done.

そこで、上記種々の観点等からの補正をしつつ、ＥＣＵ８０は、ひずみゲージ９４からの信号に基づいて、予め実験により求めてＲＯＭに記憶しておいたデータを検索することで、筒内圧を導出する。具体的には、ＥＣＵ８０のＲＯＭには、そのような各シリンダ５６の筒内圧と、ひずみゲージ９４Ｒ、９４Ｌを用いて検出されるひずみ、ここではひずみ信号との関係がデータ化されて記憶されている。それ故、ＥＣＵ８０は、ひずみゲージ９４Ｒ、９４Ｌからのひずみ信号を受けて、各シリンダの筒内圧を導出する。ただし、各シリンダ５６での筒内圧とひずみとの関係は、燃料噴射タイミングや点火タイミングによって変化するので、筒内圧の導出に際しては、ＥＣＵ８０はクランクポジションセンサ８８からのクランク軸５２のクランク回転信号に基づいて補正しつつ、筒内圧の導出を実行する。それ故、ＥＣＵ８０は、ひずみ信号とクランク回転信号とを関連付けて、すなわちひずみとクランク角とを関連付けるようにそれらのデータを取得する。なお、ＥＣＵ８０は、クランク回転信号あるいは機関回転数ばかりでなく、機関トルクや筒内圧の受圧面積によって検出され得るボア外壁７２のひずみが変化するので、燃料噴射量、あるいは、燃料噴射量と燃料噴射タイミングとの組み合わせに基づいて補正しつつ、筒内圧の導出を行うとよい。具体的には、燃料噴射量によって機関出力トルクが変化して、ボア外壁７２のひずみ量が変化し得る。また、上記のように、燃料噴射タイミングによってボア外壁７２に生じるひずみのピークの出現時期やひずみ量が変わる。 Therefore, the ECU 80 derives the in-cylinder pressure by searching for data previously obtained by experiment and stored in the ROM based on the signal from the strain gauge 94 while correcting from the above various viewpoints. To do. Specifically, in the ROM of the ECU 80, the relationship between the in-cylinder pressure of each cylinder 56 and the strain detected using the strain gauges 94R and 94L, here, the strain signal is converted into data and stored. Yes. Therefore, the ECU 80 receives the strain signals from the strain gauges 94R and 94L and derives the in-cylinder pressure of each cylinder. However, since the relationship between the in-cylinder pressure and the strain in each cylinder 56 changes depending on the fuel injection timing and the ignition timing, the ECU 80 determines the crank rotation signal of the crankshaft 52 from the crank position sensor 88 when deriving the in-cylinder pressure. The in-cylinder pressure is derived while correcting based on this. Therefore, the ECU 80 acquires the data so as to associate the strain signal with the crank rotation signal, that is, associate the strain with the crank angle. Note that the ECU 80 changes the strain of the bore outer wall 72 that can be detected not only by the crank rotation signal or the engine speed but also by the pressure receiving area of the engine torque and the in-cylinder pressure. The in-cylinder pressure may be derived while correcting based on the combination with the timing. Specifically, the engine output torque changes depending on the fuel injection amount, and the strain amount of the bore outer wall 72 can change. Further, as described above, the appearance time and the amount of strain of the strain peak generated in the bore outer wall 72 vary depending on the fuel injection timing.

以上説明したような箇所にひずみゲージ９４を設けることで、ボア外壁７２のひずみに基づいて筒内圧を適切に求めることが可能になる。また、ひずみゲージ９４の設置箇所は、冷却水によって適切に冷却される箇所であるので、ひずみゲージ９４の使用環境は苛酷でなく、ひずみゲージ９４が内燃機関１０の熱によって早期に耐久限界を迎えるのを防ぐことが可能になる。また、上記したように１つのひずみゲージを用いることで、複数のシリンダ５６での混合気の燃焼に基づくひずみあるいはひずみピークを検知できる。したがって、１つのひずみゲージで、複数のシリンダ５６の筒内圧を検出することが可能になる。 By providing the strain gauge 94 at the location described above, the in-cylinder pressure can be appropriately obtained based on the strain of the bore outer wall 72. In addition, since the installation location of the strain gauge 94 is a location that is appropriately cooled by the cooling water, the usage environment of the strain gauge 94 is not severe, and the strain gauge 94 reaches the end of its durability early due to the heat of the internal combustion engine 10. Can be prevented. Further, as described above, by using one strain gauge, it is possible to detect a strain or a strain peak based on the combustion of the air-fuel mixture in the plurality of cylinders 56. Therefore, it is possible to detect the in-cylinder pressures of the plurality of cylinders 56 with one strain gauge.

さらに、ＥＣＵ８０は、直近の１回あるいは複数回の筒内圧をＲＡＭに一時的に記憶しておき、それらと最新の筒内圧とを比較することで、各シリンダ５６での燃焼状態が適切か否かを判定することができる。具体的には、燃料噴射弁１２から燃料を噴射して点火プラグ１６で点火を行っているにもかかわらず、ひずみゲージを用いて所定量以上のひずみを検知できないあるいは所定量以上の筒内圧を検出できない場合等には、ＥＣＵ８０は失火と判定する。そして、ＥＣＵ８０は失火と判定すると、上記警報ランプ９６を点灯するように作動信号を出力する。ただし、このような失火判定は、当然の如く、燃料カットを行う運転状態のときには、行われない。さらに、燃料噴射量および燃料噴射タイミングから筒内圧変化量やひずみ変化量を予測して、それに適合しない程度のそれらの変化量が検知されたときに、ＥＣＵ８０は警告ランプ９６を点灯させる。こうすることで、上記筒内圧測定装置を用いて、燃焼状態の判定を行い、内燃機関１０の適切な作動を促すことができる。 Further, the ECU 80 temporarily stores the latest one or a plurality of in-cylinder pressures in the RAM, and compares them with the latest in-cylinder pressure to determine whether the combustion state in each cylinder 56 is appropriate. Can be determined. Specifically, even though fuel is injected from the fuel injection valve 12 and ignition is performed by the spark plug 16, a strain gauge cannot be used to detect a strain greater than a predetermined amount or an in-cylinder pressure greater than a predetermined amount. If it cannot be detected, the ECU 80 determines that a misfire has occurred. If the ECU 80 determines that a misfire has occurred, the ECU 80 outputs an operation signal so that the alarm lamp 96 is turned on. However, such misfire determination is naturally not performed in an operation state in which fuel cut is performed. Further, the amount of in-cylinder pressure change or the amount of strain change is predicted from the fuel injection amount and the fuel injection timing, and the ECU 80 turns on the warning lamp 96 when such a change amount that does not conform to it is detected. By doing so, it is possible to determine the combustion state using the in-cylinder pressure measuring device and to promote appropriate operation of the internal combustion engine 10.

ただし、ボア外壁７２でのひずみ、例えばひずみ量やひずみ出現時期は、そのボア外壁７２の中でも場所がわずかに違えば違い得るので、ひずみゲージの設置位置がわずかにずれることで検知され得るひずみも違い得る。そこで、筒内圧導出をより適切に行うため、内燃機関ごとに固有の補正係数等が定められるのが好ましい。具体的には、工場出荷時に、個々の内燃機関にひずみゲージを設置した状態で、該ひずみゲージを用いて検出されたひずみ波形と、直接的にあるいは別途測定された筒内圧波形とを比較することで、補正係数が定められるとよい。こうすることで、より適切に、筒内圧を測定し、その筒内圧を内燃機関の制御に用いることが可能になる。 However, since the strain at the bore outer wall 72, for example, the strain amount and the strain appearance time, can be different if the location is slightly different in the bore outer wall 72, the strain that can be detected by slightly shifting the installation position of the strain gauge is also possible. You can make a difference. Therefore, in order to perform in-cylinder pressure derivation more appropriately, it is preferable that a specific correction coefficient or the like is determined for each internal combustion engine. Specifically, when a strain gauge is installed in each internal combustion engine at the time of factory shipment, the strain waveform detected using the strain gauge is compared with the in-cylinder pressure waveform measured directly or separately. Thus, the correction coefficient is preferably determined. This makes it possible to more appropriately measure the in-cylinder pressure and use the in-cylinder pressure for controlling the internal combustion engine.

以上、本発明を第１実施形態に基づいて説明したが、本発明は他の変形や修正を許容する。そこで、以下に本発明の別の実施形態を説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点のみ説明し、それと同じあるいは同様の構成および制御に関しては説明を省略する。以下の説明では、上で説明された構成要素と同じあるいは同様の構成要素には、上記で用いたのと同じ符号を付す。なお、以下説明される別の実施形態でも、上記第１実施形態に関して説明されたのと同様の修正や変更がなされ得る。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on 1st Embodiment, this invention accepts another deformation | transformation and correction. Therefore, another embodiment of the present invention will be described below. Below, only a different point from the said 1st Embodiment is demonstrated, and description is abbreviate | omitted regarding the same or the same structure and control as it. In the following description, the same or similar components as those described above are denoted by the same reference numerals as used above. In other embodiments described below, modifications and changes similar to those described in regard to the first embodiment can be made.

本発明の第２実施形態について図４に基づいて説明する。図４（ａ）にシリンダブロック５８の頂面図を概略的に示し、図４（ｂ）に一方のひずみゲージ９４Ｒを用いて検知されるひずみ波形を概略的に示す。ただし、図４（ａ）は、ウォータージャケットを省略して描かれ、ボア外壁７２へのひずみゲージの設置位置のみを表すように簡略化されている。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 (a) schematically shows a top view of the cylinder block 58, and FIG. 4 (b) schematically shows a strain waveform detected using one strain gauge 94R. However, FIG. 4A is drawn with the water jacket omitted, and is simplified to represent only the installation position of the strain gauge on the bore outer wall 72.

本第２実施形態でのひずみゲージ９４の設置位置は、上記第１実施形態のそれとは異なる。ここでも、２つのひずみゲージ９４Ｒ、９４Ｌが用いられるが、その各々は２つのシリンダ５６のまさに中間に位置するボア外壁７２部分に配置される。 The installation position of the strain gauge 94 in the second embodiment is different from that in the first embodiment. Again, two strain gauges 94R, 94L are used, each of which is disposed on a bore outer wall 72 portion located exactly midway between the two cylinders 56.

したがって、＃３のシリンダ５６と＃４のシリンダ５６とに関するひずみピークＢ３，Ｂ４の高さは、概ね同じになる（図４（ｂ）参照）。なお、図４（ｂ）のグラフは＃１、２のシリンダ５６に関するひずみピークＢ１、Ｂ２がひずみゲージ９４を用いては検知されないかのように表されているが、それらのひずみピークが検知される場合もあり得る。 Accordingly, the heights of the strain peaks B3 and B4 for the # 3 cylinder 56 and the # 4 cylinder 56 are substantially the same (see FIG. 4B). In the graph of FIG. 4B, the strain peaks B1 and B2 related to the cylinders # 1 and # 2 are expressed as if they were not detected using the strain gauge 94, but these strain peaks were detected. It may be possible.

次に、本発明の第３実施形態について図５に基づいて説明する。ただし、本第３実施形態は、Ｖ６型の内燃機関１０ａに適用される。図５（ａ）に片方のバンクにおけるシリンダブロック５８の頂面図を概略的に示し、図５（ｂ）にひずみゲージ９４を用いて検知されるひずみ波形を示す。ただし、図５（ａ）は、ウォータージャケットを省略して描かれ、ボア外壁７２へのひずみゲージの設置位置のみを表すように簡略化されている。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, the third embodiment is applied to the V6 type internal combustion engine 10a. FIG. 5A schematically shows a top view of the cylinder block 58 in one bank, and FIG. 5B shows a strain waveform detected by using the strain gauge 94. However, FIG. 5A is drawn with the water jacket omitted, and is simplified to represent only the installation position of the strain gauge on the bore outer wall 72.

上記第１、２実施形態と異なり、本第３実施形態では、３つのシリンダ５６の筒内圧測定用に、１つのひずみゲージ９４が用いられる。片方のバンク毎に１つのひずみゲージ９４が用いられ、ひずみゲージ９４は３つのシリンダ５６の内の真ん中のシリンダ５６部分のボア外壁７２に設置される。特に、ここでは、ひずみゲージ９４は、３つのシリンダ５６の配列方向においてまさに真ん中に配置されている。 Unlike the first and second embodiments, in the third embodiment, one strain gauge 94 is used for measuring the in-cylinder pressure of the three cylinders 56. One strain gauge 94 is used for each bank, and the strain gauge 94 is installed on the bore outer wall 72 of the middle of the three cylinders 56. In particular, here, the strain gauge 94 is arranged exactly in the middle in the direction in which the three cylinders 56 are arranged.

したがって、＃２のシリンダ５６に関するひずみピークＢ２の高さが一番高く、またそのひずみピークＢ２のみが引張方向のひずみとして表れる。ひずみピークＢ１、Ｂ３の大きさは同じであるが、それらの出現時期が異なるので、クランク回転信号に基づいて筒内圧の導出を行うことで、対応するシリンダは適切に判断される。なお、ひずみゲージ９４の設置位置をシリンダ配列方向においていずれかに偏らせてもよい。 Therefore, the height of the strain peak B2 relating to the cylinder # 2 is the highest, and only the strain peak B2 appears as a strain in the tensile direction. Although the magnitudes of the strain peaks B1 and B3 are the same, but their appearance times are different, the corresponding cylinder is appropriately determined by deriving the in-cylinder pressure based on the crank rotation signal. Note that the installation position of the strain gauge 94 may be biased in any direction in the cylinder arrangement direction.

以上、本発明を上記３つの実施形態およびそれらの変形等に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、本発明が適用される内燃機関のシリンダ数、配列方式等は如何なるものであってもよい。また、本発明が適用される内燃機関は、上記の如く火花点火式機関である以外に、圧縮点火式機関であってもよく、また、直噴式機関であってもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on said three embodiment and those deformation | transformation etc., this invention is not limited to these. For example, the number of cylinders and the arrangement method of the internal combustion engine to which the present invention is applied may be any. Further, the internal combustion engine to which the present invention is applied may be a compression ignition engine or a direct injection engine in addition to the spark ignition engine as described above.

なお、上記種々の実施形態では、ひずみゲージはボア外壁表面に設置されたが、ボア外壁に埋設されてもよい。ただし、冷却水等によってある程度まで冷却される部位にひずみゲージは設けられるのが好ましい。例えば、ボア外壁の内でも、シリンダライナよりも外側に、ひずみゲージは設けられ得る。また、上記では、ひずみゲージ９４からＥＣＵ８０までの配線をどこに配設するかについては説明しなかったが、それは如何なるように構築されてもよい。例えば、それはウォータージャケット６６への冷却水導入通路および冷却水排出通路を通されてもよい。 In the various embodiments described above, the strain gauge is installed on the surface of the bore outer wall, but may be embedded in the bore outer wall. However, it is preferable that a strain gauge is provided at a portion cooled to some extent by cooling water or the like. For example, a strain gauge can be provided on the outer side of the cylinder liner even in the bore outer wall. In the above description, the wiring from the strain gauge 94 to the ECU 80 has not been described. However, the wiring may be constructed in any way. For example, it may be passed through a cooling water introduction passage and a cooling water discharge passage to the water jacket 66.

また、上記種々の実施形態では、ひずみ信号から直接的に筒内圧を導出するようにしたが、一旦、ひずみを検出してから、検出されたひずみに基づいて筒内圧を導出するようにしてもよい。この場合、筒内圧導出手段が、ひずみ信号からひずみを求める機能を有し得る。具体的には、ひずみゲージからのひずみ出力信号は電圧からなるので、その電圧からＥＣＵはひずみを求めるすなわち検出する。そして、検出されたひずみで、各シリンダの筒内圧とひずみとの関係を表したデータを検索して、ＥＣＵは、各シリンダの筒内圧を導出する。そして、ＥＣＵは、上記種々の実施形態と同様に、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火タイミング、クランク角（あるいはクランク回転信号）および／または冷却水温に基づいて補正しつつ、筒内圧の導出を実行することがより好ましい。 In the various embodiments described above, the in-cylinder pressure is derived directly from the strain signal. However, the in-cylinder pressure may be derived based on the detected strain after the strain is detected once. Good. In this case, the in-cylinder pressure deriving means may have a function of obtaining strain from the strain signal. Specifically, since the strain output signal from the strain gauge is composed of a voltage, the ECU obtains or detects the strain from the voltage. Then, the ECU retrieves the in-cylinder pressure of each cylinder by searching the data representing the relationship between the in-cylinder pressure and the strain of each cylinder with the detected strain. Then, the ECU derives the in-cylinder pressure while correcting based on the fuel injection amount, the fuel injection timing, the ignition timing, the crank angle (or crank rotation signal) and / or the coolant temperature, as in the above-described various embodiments. More preferably.

なお、上記では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。 Although the present invention has been described with a certain degree of concreteness, various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. Must be understood. That is, the present invention includes modifications and changes that fall within the scope and spirit of the appended claims and their equivalents.

第１実施形態が適用された車両の内燃機関システムの概略図である。1 is a schematic diagram of an internal combustion engine system for a vehicle to which a first embodiment is applied. （ａ）は図１の内燃機関のシリンダブロックの概念的な頂面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った概念的な断面図である。(A) is a conceptual top view of the cylinder block of the internal combustion engine of FIG. 1, and (b) is a conceptual cross-sectional view along the AA line of (a). 第１実施形態での実験結果を表したグラフであり、ひずみゲージを用いて検出されたひずみ波形と共に特定のシリンダの筒内圧波形とを重ねて表したグラフである。It is the graph showing the experimental result in 1st Embodiment, and is the graph which overlapped and represented the cylinder internal pressure waveform of the specific cylinder with the strain waveform detected using the strain gauge. 第２実施形態に関する簡略化された概念図であり、（ａ）はシリンダブロックの頂面図であり、（ｂ）はひずみゲージを用いて検出されるひずみ波形を表したグラフである。It is the simplified conceptual diagram regarding 2nd Embodiment, (a) is a top view of a cylinder block, (b) is the graph showing the strain waveform detected using a strain gauge. 第３実施形態に関する簡略化された概念図であり、（ａ）はシリンダブロックの頂面図であり、（ｂ）はひずみゲージを用いて検出されるひずみ波形を表したグラフである。It is the simplified conceptual diagram regarding 3rd Embodiment, (a) is a top view of a cylinder block, (b) is the graph showing the distortion waveform detected using a strain gauge.

符号の説明Explanation of symbols

１筒内圧測定装置
１０内燃機関
１８吸気通路
５０ピストン
５６シリンダ
５８シリンダブロック
６２シリンダライナ
６４シリンダボア
７２ボア外壁
９４、９４Ｒ、９４Ｌひずみゲージ
９６警報ランプ 1 In-cylinder pressure measuring apparatus 10 Internal combustion engine 18 Intake passage 50 Piston 56 Cylinder 58 Cylinder block 62 Cylinder liner 64 Cylinder bore 72 Bore outer walls 94, 94R, 94L Strain gauge 96 Alarm lamp

Claims

ボア外壁のひずみに対応するひずみ信号を出力するひずみ信号出力手段と、
該ひずみ信号出力手段からのひずみ信号に基づいて筒内圧を導出する筒内圧導出手段と
を備え、
前記ひずみ信号出力手段は前記ボア外壁の冷却部位に設けられることを特徴とする筒内圧測定装置。 Strain signal output means for outputting a strain signal corresponding to the strain of the bore outer wall;
In-cylinder pressure deriving means for deriving the in-cylinder pressure based on the strain signal from the strain signal output means,
The in-cylinder pressure measuring device according to claim 1, wherein the strain signal output means is provided at a cooling portion of the outer wall of the bore.

前記冷却部位は、ウォータージャケット画成部位であることを特徴とする請求項１に記載の筒内圧測定装置。 The in-cylinder pressure measuring apparatus according to claim 1, wherein the cooling part is a water jacket defining part.

前記ひずみ信号出力手段は、シリンダ軸線方向においてピストンの作動行程領域内に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の筒内圧測定装置。 The in-cylinder pressure measuring device according to claim 1 or 2, wherein the strain signal output means is provided in an operating stroke area of the piston in the cylinder axial direction.

前記ボア外壁のひずみは、複数のシリンダの筒内圧に起因するひずみを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の筒内圧測定装置。 The in-cylinder pressure measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the bore outer wall strain includes strain caused by in-cylinder pressure of a plurality of cylinders.