JPH1182148A - 筒内圧力測定装置 - Google Patents
筒内圧力測定装置Info
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- JPH1182148A JPH1182148A JP24558697A JP24558697A JPH1182148A JP H1182148 A JPH1182148 A JP H1182148A JP 24558697 A JP24558697 A JP 24558697A JP 24558697 A JP24558697 A JP 24558697A JP H1182148 A JPH1182148 A JP H1182148A
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Abstract
成に係わらずドリフトの影響を排除した精度の高い筒内
圧力の補正を実現することを目的とする。 【解決手段】 圧縮行程における3つのクランク角度の
うちの最初のクランク角度における圧力の補正値の初期
値を設定し、この最初のクランク角度に対する残りの二
つのクランク角度における圧力計測値の差PD2-PD1, PD3
-PD1から誤差eの計算をポリトロープ式に従って行い、
補正値の修正を行う修正値Aを前記誤差に応じて修正
し、誤差が所定値以下になるまで前記修正を逐次行う。
Description
使用される内燃機関の筒内圧力を検出するための装置に
関するものである。
排気ガス中のエミッションの低減等の要求に適合するた
め、マイクロコンピュータを応用することにより燃焼状
態に応じて緻密な運転制御を行うことが一般的になって
いる。燃焼状態を把握するための方法の1つとしてシリ
ンダ内における燃焼ガスの圧力(以下筒内圧力)を検出
することが行われる。そのため、圧力センサが燃焼室に
設けられ、筒内圧力に応じた電圧信号を取り出すように
している。一般的には、圧力センサは、温度等の因子に
よりセンサ出力のドリフトが回避できず、筒内圧力を高
精度で求めるためにはドリフト量の補正が必須である。
正は、燃焼解析装置等で使用されている大気圧補正方法
がある。この大気圧補正方法においては、排気行程後の
上死点のセンサ出力値を大気圧として補正を行ってい
る。しかしながら、この方法では、負荷が小さくスロッ
トル弁が閉じており吸気管内の圧力が負圧(大気圧より
低い)の場合でも、負荷が高くスロットル弁が開いてお
り吸気管内の圧力が大気圧に近い場合でも、排気行程後
の上死点での圧力センサにより検出される筒内圧力を大
気圧として補正を行っている。そのため、内燃機関の負
荷が変化することにより補正値が変わってくるため、正
確な絶対圧値を求めることはできない。
1−193045号公報のように、圧力センサを設けた
部位における温度により補正係数を求め、圧力センサの
計測値を補正を行うものも提案されている。しかしなが
ら、この方法では温度に応じた補正係数の値を予めもと
めておく必要がある。また、温度変化の影響を受けない
ように圧力センサの周囲を冷却水等によって強制冷却し
て一定温度にすることも考えられるが、冷却水通路等の
構成が複雑化され実用に適さない。
わらず精度の高い筒内圧力の補正を実現することを目的
とする。
決するため請求項1に記載の技術手段を採用する。この
技術手段によれば、圧力センサの計測値をポリトロープ
断熱変化特性に応じて補正することでドリフト因子の影
響を受けることなく絶対圧力値を把握することができる
効果がある。
程における3つのクランク角度における圧力センサ出力
及びこの3つのクランク角度におけるシリンダ体積より
逐次代入法により的確かつ迅速に行うことができる効果
がある。
シリンダブロック、12はピストン、14はコネクティ
ングロッド、16はクランク軸、18はシリンダヘッ
ド、20は吸気弁、22は吸気ポート、24はインジェ
クタ、26は排気弁、28は排気ポート、30は燃焼
室、32は点火栓である。
圧力センサ34からはシリンダボア内の圧力(筒内圧
力)に応じた信号が信号が得られる。クランク角度セン
サ36はクランク軸16に近接して設けられ、クランク
角度センサ36からはクランク軸上に等間隔に固設され
る検出片37と対向するたびに立ち上がる信号(即ち、
一定のクランク角度毎のパルス信号)が得られる。
て構成され、内燃機関の動作制御を行うための各種のハ
ードウエア構成及びソフトウエア構成を備えている。ま
た、圧力センサ34及びクランク角度センサ36からの
信号を受け、検出筒内圧力値をポリトロープ断熱変化特
性に応じて補正することによりドリフトを排除するとい
うこの発明を実現するための機能を達成する構成も備え
ている。
の補正原理について説明すると、図2は圧縮行程中にお
ける下死点後のクランク角度=220 °から上死点手前の
330°の範囲における筒内圧力の変化を示す。圧縮行程
中の圧力変化はポリトロープ断熱変化に従って行われ、
圧縮行程中の任意のクランク角度位置での筒内圧力値P
とシリンダ体積Vとの間には: PVn = 一定 (1) の関係が成立する。ここに、nはポリトロープ指数であ
る。そして、シリンダ体積Vはそのクランク角度でのピ
ストン位置が判るため、幾何学的に計算することができ
る。図2において同一クランク角度においても温度差等
の影響で筒内圧力の値は上下(ドリフト)する。しかし
ながら、圧力の変化曲線の形態自体はこれらの影響を受
けことがなく、換言すれば、クランク角度間での筒内圧
力変化量はドリフトの影響を受けることがなく一定であ
る。従って、圧力変化量より圧力検出値をドリフトの影
響を排除するように較正することが可能である。即ち、
図2において圧縮行程中における3つのクランク角度位
置θ1,θ2,θ3 での筒内圧力を夫々P1,P2,P3 とし、
シリンダ体積を夫々V1,V2,V3 とすると、 P1 ×(V1 )n =P2 ×(V2 )n =P3 ×(V3 )n (2) となる。(2) 式より P2 /P1 =(V1 /V2 )n , P3 /P1 =(V1 /V3 )n (3) となり、(3) 式より n=log (P2 /P1 )/log (V1 /V2 ) =log (P3 /P1 )/log (V1 /V3 ) (4) が得られる。一方、 P2 =P1 +ΔP2 P3 =P1 +ΔP3 (5) ここにΔP2 =P2 − P1 , ΔP3 =P3 − P1 と表すことができる。従って、3点でのクランク角度θ
1,θ2,θ3 での筒内センサ34による筒内圧の計測値P
1,P2,P3 と、クランク角度より幾何学的に計算される
シリンダ体積V1,V2,V3 より(4) 及び(5) 式を満たす
ように補正を行うことによりドリフトの補正が可能であ
る。
の検出値の補正値を算出するようにしている。以下逐次
代入法を用いて筒内圧力の補正値を求めるプログラムに
ついて図3のフローチャートによって説明する。第1ス
テップS1では圧縮行程におけるクランク角度の3点θ
1,θ2,θ3 の設定、これら3点での筒内圧力計測値PD1,
PD2,PD3 の入力及びシリンダ体積V1,V 2,V3 の算出が
行われる。図2に示すようにθ1 は圧縮行程始めにおけ
るクランク角度、θ2 は圧縮行程中頃のクランク角度、
θ3 は圧縮終わりにおけるクランク角度である。各クラ
ンク角度θ1,θ2,θ3 において筒内圧力の補正値が夫々
P 1,P2,P3 とされ、筒内圧力センサ34の検出値が夫
々PD1,PD2,PD3 とされる。即ち、センサにより計測され
る計測値PD1,PD2,PD3 が逐次代入法により夫々最終的に
P1,P2,P3 に補正されることになる。また、各クラン
ク角度θ1,θ2,θ3においてピストン12の位置から幾
何学的に算出されるシリンダ体積が夫々V1,V2,V3 と
される。
の初期値(クランク角度θ1 での圧力P1 の初期値)、
筒内圧力の修正値Aの初期値及び誤差eの初期値の設定
が行われる。ここに筒内圧力Pの初期値=0.5 気圧(50
kPa)、補正値の初期値A=30kPa、誤差eの初期値=0.0
とする。補正すべき筒内圧力Pの初期値及び筒内圧力
の修正値Aの初期値は経験的にこの値がよいとして指定
したものである。即ち、筒内圧力Pは筒内の圧縮始めの
時期の圧力であるから、大気圧(100 kPa) より小さい値
であり、また、低負荷時の吸気管圧力(負圧)に合わせ
て設定したものである。また、修正値Aはプログラム中
で計算が進につれて小さな値となるが、最初の設定とし
て30 kPaとした。また、誤差eは0.0 として設定ててお
く。
ち、第3ステップS3ではクランク角度θ1 での筒内圧
力補正値P1 =初期値Pとし、(5) 式に準じてクランク
角度θ 2 での筒内圧力補正値P2 =P+(PD2 −PD1)と
し、クランク角度θ3 での筒内圧力補正値P3 =P+
(PD3 −PD1 )する。次に、第4ステップS4では誤差
eの計算が(4) 式に準じて e=log (P2 /P1)/log (V1/V2)−log (P3 /P1)/
log (V1/V3) によって行われる。即ち、誤差eはクランクθ1 とθ2
における検出圧力から求めたポリトロープ指数nとクラ
ンクθ1 とθ3 における検出圧力から求めたポリトロー
プ指数nとの差である。ポリトロープ指数nは一定であ
ることから、誤差eは演算が進むにつれて誤差eは0.0
に接近し、筒内圧力Pの精度は高まってゆく。
束判定係数(=10E-8)より小さいか否か判別される。誤
差eの絶対値が収束判定係数より大きい場合は、第6ス
テップS6に進み、誤差eを小さくする方向に修正値A
及び筒内圧補正値Pの修正を行う。即ち、誤差eが正の
ときは正方向の修正を行うため現在の修正値Aの絶対値
に1.0 未満の適当な補正係数(例えば0.85) を掛け算し
たものを新たな修正値Aとし、誤差eが負のときは負方
向の修正を行うため現在の修正値Aの絶対値に1.0 未満
の適当な負の補正係数(例えば-0.85)を掛け算したもの
を新たな修正値Aとする。また、補正された筒内圧力の
補正値Pを現在のPに修正値Aを加算したものとして計
算する。
の毎に誤差eの値は小さくなってゆき、最終的には第5
ステップS5で誤差eの絶対値が収束判定係数より小さ
くなる。このとき、第7ステップS7に進み、そのとき
の補正値Pの値がクランク角度θ1 での補正後の筒内圧
力の値となる。図4はこの発明により圧力補正を行った
場合の結果を示している。ドリフト補正前は曲線aで示
すようにクランク角度0〜300 °及び510 °〜720 °で
マイナスという取りえない値をとっており、これはドリ
フトの影響と考えられるが、この発明によりbに示すよ
うに本来の波形に修正することができる。
である。
力との関係を示すグラフである。
特性に応じて圧縮行程における筒内圧力を補正するため
のルーチンを示すフローチャートである。
角度に対する筒内圧力の変化を従来とこの発明による補
正を実施した後との比較で示すグラフである。のルーチ
ンを示すフローチャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】 圧電素子により気筒内の圧力に応じて電
圧信号を出力する圧力センサと、内燃機関のクランク角
度を検出するクランク角度センサと、検出されたクラン
ク角度におけるシリンダ体積から圧力センサの出力を補
正し、気筒の絶対圧力値を算出する圧力補正手段とを備
えた内燃機関の筒内圧力検出装置において、前記圧力補
正手段はポリトロープ断熱変化特性に応じて圧縮行程に
おける筒内圧力を補正することを特徴とする内燃機関の
筒内圧力検出装置。 - 【請求項2】 請求の範囲1に記載の発明において、前
記圧力補正手段は、圧縮行程における3つのクランク角
度における圧力センサ出力及びこの3つのクランク角度
におけるシリンダ体積より、圧力補正値を逐次代入法に
より算出することを特徴とする内燃機関の筒内圧力検出
装置。 - 【請求項3】 請求の範囲2に記載の発明において、前
記圧力補正手段は、3つのクランク角度のうちの最初の
クランク角度における圧力の補正値の初期値を設定し、
この最初のクランク角度における圧力計測値に対する残
りの二つのクランク角度における圧力計測値の差から誤
差の計算をポリトロープ式に従って行い、補正値の修正
を行う修正値を前記誤差に応じて修正し、誤差が所定値
以下になるまで前記修正を逐次行うことを特徴とする内
燃機関の筒内圧力検出装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の発明において、前記誤
差は、各クランク角度での筒内圧力補正値をP1 ,
P2 ,P3 、シリンダ容積をV1 ,V2 ,V3 としたと
き、 e=log (P2/P1)/log(V1/V2)−log (P3/P1)/l
og(V1/V3 ) によって算出されることを特徴とする内燃機関の筒内圧
力検出装置。 - 【請求項5】 請求項3に記載の発明において、補正値
の修正は前回の補正値に修正値を加算することにより行
われることを特徴とする内燃機関の筒内圧力検出装置。 - 【請求項6】 請求項4に記載の発明において、修正値
の修正は前回の修正値の絶対値に対し誤差の正負に応じ
た符号の1.0 未満の係数を乗算することにより行われる
ことを特徴とする内燃機関の筒内圧力検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24558697A JP3979704B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 筒内圧力測定装置 |
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JPH1182148A true JPH1182148A (ja) | 1999-03-26 |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006126171A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Robert Bosch Gmbh | 燃焼室圧力の測定方法 |
JP2006234469A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Honda Motor Co Ltd | 筒内圧力センサの異常検知装置 |
JP2006284533A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Honda Motor Co Ltd | 筒内圧力センサの異常検知装置 |
JP2009079594A (ja) * | 2001-05-21 | 2009-04-16 | Ricardo Consulting Eng Plc | 改良されたエンジン管理 |
JP2011017343A (ja) * | 2006-12-20 | 2011-01-27 | Delphi Technologies Holding Sarl | 内燃エンジンの燃焼制御 |
WO2011036743A1 (ja) | 2009-09-24 | 2011-03-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
FR3064357A1 (fr) * | 2017-03-24 | 2018-09-28 | Continental Automotive France | Procede de correction du signal d'un capteur de pression |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24558697A patent/JP3979704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009079594A (ja) * | 2001-05-21 | 2009-04-16 | Ricardo Consulting Eng Plc | 改良されたエンジン管理 |
JP2006126171A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Robert Bosch Gmbh | 燃焼室圧力の測定方法 |
JP2006234469A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Honda Motor Co Ltd | 筒内圧力センサの異常検知装置 |
JP2006284533A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Honda Motor Co Ltd | 筒内圧力センサの異常検知装置 |
JP2011017343A (ja) * | 2006-12-20 | 2011-01-27 | Delphi Technologies Holding Sarl | 内燃エンジンの燃焼制御 |
WO2011036743A1 (ja) | 2009-09-24 | 2011-03-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US8744733B2 (en) | 2009-09-24 | 2014-06-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
FR3064357A1 (fr) * | 2017-03-24 | 2018-09-28 | Continental Automotive France | Procede de correction du signal d'un capteur de pression |
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