JPS614935A - Pressure detecting device inside combusion chamber of internal-combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To elevate the detecting accuracy of the pressure of the inside of a combustion chamber by varying the gain of the means amplifying the detecting signal of the pressure of the inside of a combustion chamber according to the operating condition. CONSTITUTION:The pressure signal S6 inside a combustion chamber transmitted from a pressure sensor 16 is charge/voltage converted, the signal S12 thereof is amplified according to the gain control signal S15 transmitted from a CPU21 and the amplified signal S16 thereof is outputted to the CPU21 with the digital conversion by A/D convertor 25. In this case an angle interuption in signal S20 is transmitted from a comparator 31 to the CPU21 at the position rotated by the prescribed angle from the crank angle causing a reference angle signal 5 and based on the signal 20 thereof the generating timing of the signal S15, etc. is controlled by the CPU21. Since the signal S16 having the level large enough can be obtd. accordingly, the effect of a noise, etc. can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は、内燃機関の燃焼室内圧力検出装置に関し、殊
に、燃焼室内圧力を精度よく検出するよう構成した装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field 1] The present invention relates to a combustion chamber pressure detection device for an internal combustion engine, and particularly to a device configured to accurately detect combustion chamber pressure.

［従来技術１ 従来から燃焼室内圧力検出装置は、特開昭５２−１５１
４３２号、特願昭５８−９９２８号などに開示されてい
るように、内燃機関の制御に用いられている。ここで特
開昭５２−１５１４３２号は、燃焼室内圧力最大値Ｐｍ
ａｘと所定クランク角位置における燃焼室内圧力Ｐｉの
比であるＰ＋ｓａｘ／Ｐｉに基づいて点火時期を制御す
るものである。また、特願昭５８−９９２８号では、燃
焼室内圧力の最大値、最大となるクランク角、立上り勾
配、立下り勾配などに基づき空燃比１点火時期、　Ｅ’
ＧＲ（排気還流）量を学習制御している。[Prior art 1 Conventionally, a combustion chamber pressure detection device was
As disclosed in Japanese Patent Application No. 432, Japanese Patent Application No. 58-9928, etc., it is used to control internal combustion engines. Here, in JP-A-52-151432, the maximum value of the combustion chamber pressure Pm
The ignition timing is controlled based on P+sax/Pi, which is the ratio between ax and the combustion chamber pressure Pi at a predetermined crank angle position. Furthermore, in Japanese Patent Application No. 58-9928, the air-fuel ratio 1 ignition timing, E' is determined based on the maximum value of the combustion chamber pressure, the maximum crank angle, the rising slope, the falling slope, etc.
The amount of GR (exhaust gas recirculation) is controlled by learning.

一般に、燃焼室内圧力は−０，７気圧ないし＋１００気
圧くらいの広い範囲で変化する。こ−の圧力検出を行う
ために圧電素子や歪ゲージが使用されるが、これらの素
子には経時変化や温度変化による特性の変化が見られる
。しかも、圧力電圧信号を得るためのチャージアンプは
、基本的には積分回路として作用するので、出力信号の
全体的なレベル変動（以下、ドリフトという）が発生す
る。Generally, the pressure within the combustion chamber varies over a wide range of about -0.7 atm to +100 atm. Piezoelectric elements and strain gauges are used to detect this pressure, but the characteristics of these elements change over time and due to temperature changes. Moreover, since the charge amplifier for obtaining the pressure voltage signal basically functions as an integrating circuit, an overall level fluctuation (hereinafter referred to as drift) of the output signal occurs.

これらの理由により、センサ出力の較正が必要とされる
が、圧力を正確に推定しあるいは他の手段で測定できる
のは圧縮行程までの燃焼室内圧力が小さい範囲である。For these reasons, calibration of the sensor output is required, but pressure can only be accurately estimated or measured by other means in a range where the pressure within the combustion chamber is low up to the compression stroke.

しかも、従来技術に係る燃焼室内圧力検出装置にあって
は測定ゲインが一定であるので、センサ出力の較正を行
い得るような燃焼室内圧力においては圧力電圧信号のレ
ベルが極めて小さくなってしまう。その結果、ノイズの
影響を受は易くなり、あるいはアナログ・デジタル（Ａ
／Ｄ）変換時における量子化誤差に起因して精度のよい
較正ができないという不都合が生じていた。Moreover, since the measurement gain is constant in the combustion chamber pressure detection device according to the prior art, the level of the pressure voltage signal becomes extremely small at the combustion chamber pressure at which the sensor output can be calibrated. As a result, it becomes more susceptible to noise, or analog/digital (A
/D) Due to quantization errors during conversion, accurate calibration cannot be performed.

このように従来技術にあっては、燃焼室内圧力を正確に
精度よく検出し得ないという問題点がみちれた。As described above, the conventional technology is full of problems in that the pressure within the combustion chamber cannot be detected accurately and accurately.

［目的］ 本発明の目的は、このような従来の問題点に着目してな
されたもので、運転状態に応じて測定ゲインを調節し、
もって燃焼室内圧力を正確に精度よく検出するよう構成
した圧力検出装置を提供することにある。[Objective] The object of the present invention was made by focusing on such conventional problems, and it is an object of the present invention to adjust the measurement gain according to the driving condition,
Therefore, it is an object of the present invention to provide a pressure detection device configured to accurately and accurately detect the pressure inside a combustion chamber.

［発明の構成Ｊ ゛かかる目的を達成するために、本発明では、燃焼室内
の圧力を検出して圧力信号を送出する圧力検知手段と、
かかる圧力信号・を増幅する増幅手段と、内燃機関の運
転状態を検出する手段と、検出されたその運転状態に応
じて上記増幅手段のゲインを変化させる手段とを備える
ものである。[Structure of the Invention J] In order to achieve the above object, the present invention includes a pressure detection means for detecting the pressure inside the combustion chamber and sending out a pressure signal;
The apparatus includes an amplifying means for amplifying the pressure signal, a means for detecting the operating state of the internal combustion engine, and a means for changing the gain of the amplifying means in accordance with the detected operating state.

【実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。【Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples.

第１図は、本発明を適用する内燃機関制御装置−の−例
図である。FIG. 1 is an example diagram of an internal combustion engine control device to which the present invention is applied.

第１図において、１は内燃機関本体（４気筒の場合を示
す）、２は吸気管、３は排気管である。In FIG. 1, 1 is an internal combustion engine main body (a four-cylinder engine is shown), 2 is an intake pipe, and 3 is an exhaust pipe.

吸気管２におけるスロットル弁４の上流部と下流部とは
、バイパス管６で連結してあり、かつバイパス管６の途
中には空気量調節器７を設けである。この空気量調節器
７は、例えば電磁弁または電磁弁と負圧弁との組合せに
より構成されており、流量制御信号Ｓ８に応じて、バイ
パス管６を流れる吸入空気流量を調節する。The upstream and downstream parts of the throttle valve 4 in the intake pipe 2 are connected by a bypass pipe 6, and an air amount regulator 7 is provided in the middle of the bypass pipe 6. The air amount regulator 7 is constituted by, for example, a solenoid valve or a combination of a solenoid valve and a negative pressure valve, and adjusts the flow rate of intake air flowing through the bypass pipe 6 in accordance with the flow rate control signal S8.

吸入空気量センサ（例えば、エアフローメータ）８は、
内燃機関に吸入される空気量に対応した吸入空気量信号
Ｓｌを出力する。The intake air amount sensor (for example, air flow meter) 8 is
An intake air amount signal Sl corresponding to the amount of air taken into the internal combustion engine is output.

スロットル弁４と連動するスロットルセンサ５は、スロ
ットル弁４の開度に対応したスロットル信号Ｓ２を出力
する。A throttle sensor 5 interlocked with the throttle valve 4 outputs a throttle signal S2 corresponding to the opening degree of the throttle valve 4.

各気筒の吸気ポートには燃料噴射弁９を設け、噴射信号
Ｓ８に対応した量の燃料を噴射する。A fuel injection valve 9 is provided at the intake port of each cylinder, and injects an amount of fuel corresponding to the injection signal S8.

一方、排気管３には、排気センサ１０を設けである。こ
の排気センサ１０は、排気ガス中の酸素濃度に対応して
動作し、混合気がリッチ（空燃比が理論空燃比より小）
のときは高レベル、リーン（空燃比が理論空燃比より大
）のときは低レベルの空燃比信号Ｓ７を出力する。On the other hand, the exhaust pipe 3 is provided with an exhaust sensor 10. This exhaust sensor 10 operates according to the oxygen concentration in the exhaust gas, and the air-fuel mixture is rich (the air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio).
The air-fuel ratio signal S7 is output at a high level when the air-fuel ratio is lean (the air-fuel ratio is greater than the stoichiometric air-fuel ratio), and at a low level when the air-fuel ratio is lean (the air-fuel ratio is greater than the stoichiometric air-fuel ratio).

また、排気管３と吸気管２とは、排気還流管１１を介し
て接続しである。この排気還流管１１の途中には、還流
量調節器１２を設けてあり、還流量制御信号ＳｔＯに応
じて排気還流量を制御する。この還流量調節器１２の構
造は、上述の空気量調節器７と同様である。Further, the exhaust pipe 3 and the intake pipe 2 are connected via an exhaust gas recirculation pipe 11. A recirculation amount regulator 12 is provided in the middle of this exhaust gas recirculation pipe 11, and controls the amount of exhaust gas recirculation according to a recirculation amount control signal StO. The structure of this recirculation amount regulator 12 is similar to that of the air amount regulator 7 described above.

点火信号Ｓｌｌによって制御される点火装置１３は、各
気筒毎に設けられている点火プラグ（図示せず）に高電
圧を与えて点火動作を行なう。The ignition device 13 controlled by the ignition signal Sll performs an ignition operation by applying a high voltage to a spark plug (not shown) provided for each cylinder.

クランク角センサ１４は、内燃機関のクランク軸が単位
角度（たとえば１°）回転する毎に単位角信号Ｓ４を出
力し、また、基準角度（４気筒機関では１８０°）回転
する毎に基準角信号ｓ５を出力する。The crank angle sensor 14 outputs a unit angle signal S4 every time the crankshaft of the internal combustion engine rotates by a unit angle (for example, 1°), and outputs a reference angle signal S4 every time the crankshaft of the internal combustion engine rotates by a reference angle (180° for a four-cylinder engine). Output s5.

水温センサ１５は、内燃機関の冷却水温度に対応した温
度信号Ｓ３を出力する。Water temperature sensor 15 outputs a temperature signal S3 corresponding to the cooling water temperature of the internal combustion engine.

圧力センサ１６は、燃焼室内圧力に対応した圧力信号Ｓ
６を出力する。この圧力センサとしては、例えば第２図
に示す如く、点火プラグ１８と燃焼室壁１９との間にワ
ッシャの形で圧設された圧電素子２゜を用いることがで
きる。The pressure sensor 16 outputs a pressure signal S corresponding to the combustion chamber pressure.
Outputs 6. As this pressure sensor, a piezoelectric element 2° in the form of a washer can be used, for example as shown in FIG. 2, which is press-fitted between the spark plug 18 and the combustion chamber wall 19.

演算装置１７は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉｌ
ｏ、Ａ／Ｄ変換器等（いずれも図示せず）からなるマイ
クロコンピュータで構成されており、上述の各センサか
ら送出される信号５ｌ−Ｓ７を導入し、各種の演算を行
って上述の各制御信号８８〜Ｓｌｌを送出する。The arithmetic unit 17 includes, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and an Il.
It is composed of a microcomputer consisting of an A/D converter, an A/D converter, etc. (none of which are shown), which inputs the signals 5l-S7 sent from each of the above-mentioned sensors, performs various calculations, and performs each of the above-mentioned operations. Control signals 88 to Sll are sent out.

第３図は本発明の一実施例を示すブロック図、第４図は
第３図示の各信号を示す波形図である。FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a waveform diagram showing each signal shown in FIG.

なお、圧電素子２０（第２図参照）から送出される圧力
信号Ｓ６の数はエンジンの気筒数に等しい数であるが、
説明を簡略化するために、１気筒分だけを示しである。Note that the number of pressure signals S6 sent out from the piezoelectric element 20 (see FIG. 2) is equal to the number of cylinders of the engine;
In order to simplify the explanation, only one cylinder is shown.

まず、圧力センサ１６（圧電素子２０を用いる）からの
電荷信号である圧力信号Ｓ６は、積分回路であるチャー
ジアンプ２Ｂに供給され、電荷・電圧変換されて圧力電
圧信号Ｓ１２が送出される（第４図参照）。First, the pressure signal S6, which is a charge signal from the pressure sensor 16 (using the piezoelectric element 20), is supplied to the charge amplifier 2B, which is an integrating circuit, and is converted into charge and voltage, and the pressure voltage signal S12 is sent out (the first (See Figure 4).

圧力電圧信号Ｓ１２は、第５図に示すような構成を有す
る可変ゲインアンプ２８に導入される。すなわち、可変
ゲインアンプ２８は、演算増幅器のフィードバック抵抗
Ｒ２，Ｒ３をアナログスイッチＳＷＩ、ＳＷ２を用いて
切換えることにより実現する。The pressure voltage signal S12 is introduced into a variable gain amplifier 28 having a configuration as shown in FIG. That is, the variable gain amplifier 28 is realized by switching the feedback resistors R2 and R3 of the operational amplifier using analog switches SWI and SW2.

この可変ゲインアンプ２９は、ＣＰＵ２１　（第１図示
の演算装置１７に内蔵）から送出されるゲイン制御信ｑ
ｓ１５に応答して圧力電圧信号Ｓ１２を増幅し、可変増
幅信号３１Ｂ（第４図参照）をＡ／Ｅｌ変換器２５に送
出する。This variable gain amplifier 29 receives a gain control signal q sent from the CPU 21 (built in the arithmetic unit 17 shown in the first diagram).
In response to s15, the pressure voltage signal S12 is amplified and a variable amplified signal 31B (see FIG. 4) is sent to the A/El converter 25.

Ａ／Ｄ変換器２５は、ＣＰＵ２１からのＡＤ変換指令信
号Ｓ１７に応答して可変増幅信号３１Ｂをデジタル変換
し、デジタル圧力信号９１ＢをＣＰＵ２１に送出する。The A/D converter 25 digitally converts the variable amplification signal 31B in response to the AD conversion command signal S17 from the CPU 21, and sends a digital pressure signal 91B to the CPU 21.

また、カウンタ３０は単位角信号Ｓ４（第１図参照）を
カウントし、基準角信号Ｓ５　（第１図参照）によって
クリアされる。Further, the counter 30 counts the unit angle signal S4 (see FIG. 1), and is cleared by the reference angle signal S5 (see FIG. 1).

比較器３１は、カウンタ３０の出力計数値と、ＣＰＵ２
１からの割込発生角度信号Ｓ１９に応じてレジスタ３２
に設定される割込発生角度データＩＩ　ＩＮＴとを比較
し、これら両データが一致した時点においてＣＰＵ２１
へ角度割込信号Ｓ２０を送出する。すなわち、この角度
割込信号Ｓ２０は、基準角信号Ｓ５が生じるクランク角
から所定の角度だけクランクが回転した位置において送
出されることになるので、後に詳述するように、ＡＤ変
換のタイミングやゲイン制御信号Ｓ１５の発生タイミン
グなどを制御するために用いることができる。The comparator 31 compares the output count value of the counter 30 and the CPU 2.
Register 32 according to interrupt occurrence angle signal S19 from 1
The CPU 21 compares the interrupt occurrence angle data II INT set to
An angle interrupt signal S20 is sent to. That is, this angle interrupt signal S20 is sent at a position where the crank is rotated by a predetermined angle from the crank angle at which the reference angle signal S5 is generated, so that the timing and gain of AD conversion will be changed as will be explained in detail later. It can be used to control the generation timing of the control signal S15.

次に、第３図示の実施例を用いて圧力センサの出力を較
正するための制御手順を説明する。Next, a control procedure for calibrating the output of the pressure sensor will be explained using the embodiment shown in the third figure.

いま、燃焼室内圧力をＰ、変換係数をＧ、センサ出力電
圧をＶとすると、Ｖ＝Ｇ　・ＰであるのでＰ＝Ｖ／Ｇに
より、燃焼室内圧力が得られる。そして、クランク角θ
ｌにおける圧力Ｐ１が判明しているものと仮定した場合
、この時の出力ｖ１を測定すると、　Ｖｌ　＝Ｇ＊　　
Ｐ＋テあるから、Ｇ＝　Ｖ、　／Ｐ、　テ与えられる。Now, if the combustion chamber pressure is P, the conversion coefficient is G, and the sensor output voltage is V, then since V=G.P, the combustion chamber pressure can be obtained from P=V/G. And crank angle θ
Assuming that the pressure P1 at l is known, and measuring the output v1 at this time, Vl = G*
Since there is P + Te, G = V, /P, Te is given.

従ッテ、Ｐ＝Ｖ／Ｇ＝Ｖ　Ｘ　（Ｐ＋　／Ｖ＋　）とな
り、既にｖｌが測定されている場合には、測定値（セン
サ出力値）■に基づき燃焼室内圧力Ｐを算出することが
可能となる。Accordingly, P=V/G=V becomes.

そこで、所望のクランク角にて角度割込信号Ｓ２０を発
生させるようレジスタ３２に対応する値Ｄ　ＩＮＴをス
トアさせ、且つ上述した既知のｐ、　、ｖ。Therefore, in order to generate the angle interrupt signal S20 at the desired crank angle, the corresponding value D INT is stored in the register 32, and the above-mentioned known values p, , v.

を予めＣＰＵ２１に読み込ませておくことにより、上式
に基づいて検出圧力値を補正することができる。但し、
ゲイン制御信号Ｓ１５を適宜制御して、十分大なるレベ
ルの可変増幅信号３１Ｂが得られるようにしておく必要
がある。By making the CPU 21 read in advance, the detected pressure value can be corrected based on the above equation. however,
It is necessary to appropriately control the gain control signal S15 so that the variable amplified signal 31B with a sufficiently high level can be obtained.

しかし、このような較正法は１点の既知データのみに依
存して補正を行っているので、全体的な出力のオフセッ
トに対しては十分な補正を行い得ないという欠点がみら
れる。すなわち、出力に全体的なオフセラ）Ａがある場
合には、出力Ｖ　＝　　Ｇ−Ｐ　＋Ａとなるので、この
係数ＧおよびオフセットＡを１つの測定データから算出
することは不可能である。However, since such a calibration method performs correction depending on known data of only one point, there is a drawback that it cannot sufficiently correct the overall output offset. That is, if there is an overall offset A in the output, the output V = GP + A, so it is impossible to calculate this coefficient G and offset A from one measurement data.

そこで、２点の基準データを用いて測定圧力値を補正す
る手法について次に説明する。Therefore, a method of correcting the measured pressure value using two points of reference data will be described next.

上記較正法の場合と同様に、変換係数をＧ、出力データ
のオフセット値をＡとすると、圧力Ｐに対する測定電圧
Ｖは、既述のとおり、Ｖ＝　ＧΦＰＥＡで表ワサレル。As in the case of the above calibration method, when the conversion coefficient is G and the offset value of the output data is A, the measured voltage V with respect to the pressure P is expressed as V=GΦPEA as described above.

スナワチ、ｐ＝（Ｖ　−Ａ）／Ｇ＝（Ｖ／Ｇ）−（Ａ／
Ｇ）となる。ここで、クランク角θ１における圧力Ｐｌ
　ならびにクランク角θ２における圧力Ｐ２は既に決定
されているものとして、これらクランク角が生じる時点
での測定電圧をそれぞれｖｌ　＋ｖ２とすると、 Ｖ、　　＝　　Ｇ−、Ｐ、＋Ａ Ｖ２＝Ｇ−Ｐ２＋Ａとなる。Sunawachi, p=(V-A)/G=(V/G)-(A/
G). Here, the pressure Pl at crank angle θ1
Assuming that the pressure P2 at the crank angle θ2 has already been determined, and assuming that the measured voltage at the time when these crank angles occur is vl +v2, then V, = G-, P, +A, V2 = G-P2 + A.

すると、 ｔ／２−Ｖ、−Ｇ−Ｐ２＋Ａ−（Ｇ　ａ　Ｐ、＋Ａ）＝
Ｇ（Ｒ２−ＰＬ）であるので、 Ｇ−（Ｖ　２　　　Ｖｌ　）／（Ｒ２ＰＩ　）　　　　
　・”（１）また、 Ｇ　＝（Ｖ　ｒ　−Ａ　）／　ｈ　＝（Ｖ２　　Ａ　）
／　Ｐ２Ｐ２　　・（Ｖｌ　　Ａ）　＝Ｐｌ・（Ｖｚ　
　Ａ）Ａ−（Ｒ２−ＰＩ　）＝Ｐ、、　６　　Ｖ、　−
ＰＩ　ｅ　　Ｖ２となる。Then, t/2-V, -G-P2+A-(G a P, +A) =
Since G(R2-PL), G-(V 2 Vl )/(R2PI )
・”(1) Also, G = (V r − A )/h = (V2 A )
/ P2P2 ・(Vl A) =Pl・(Vz
A) A-(R2-PI)=P,, 6 V, -
It becomes PI e V2.

以上の説明から明らかなように、基準圧力値ｐ、　、Ｒ
２が既に判明してい３るりオンク角θ１゜θ２における
　Ｖｌ　＋Ｖ２をそれぞれ測定し、上式（１）〜（３）
に示す演算を行うことにより、圧力Ｐを正確に測定する
ことができる。As is clear from the above explanation, the reference pressure values p, , R
2 has already been determined, Vl + V2 at the onc angle θ1°θ2 is measured, and the above equations (1) to (3) are applied.
The pressure P can be measured accurately by performing the calculation shown in FIG.

かかる較正を行うために、本実施例では、クランク角θ
１における圧力電圧ｖ１およびクランク角０２における
圧力電圧ｖ２をそれぞれ較正用基準値としてＣＰｔ１２
１に取り込んでいる。また、上述のクランク角θ１およ
びθ２に対応する既知の基準圧力値ＰｌおよびＲ２は予
めＣＰｔ１２１に記憶させておく。そしてこれらの値ｖ
＋　、ｖ２＋Ｐｌ　＋Ｐ２１こ基づき、ＣＰＵ２１によ
り補正係数Ｇ、Ａを算出する。In order to perform such calibration, in this embodiment, the crank angle θ
CPt12 with pressure voltage v1 at crank angle 1 and pressure voltage v2 at crank angle 02 as reference values for calibration, respectively.
It is incorporated into 1. Further, the known reference pressure values Pl and R2 corresponding to the above-mentioned crank angles θ1 and θ2 are stored in the CPt 121 in advance. and these values v
+, v2+Pl +P21, the CPU 21 calculates correction coefficients G and A.

第６図は、この較正法を実施するため番こ、角度割込信
号Ｓ２０を受信したＣＰｔ１２１が実行すべき角度割込
プログラムを示すフローチャートである。レジスタ３２
にセットされた割込発生角度データ１１１％τに対応し
たクランク角（すなわち、基準角信号Ｓ５を基点として
、単位角信号Ｓ４のカウント値がＤ　ＩＮＴと一致する
クランク角）が生じた時点におｌ／）て、比較器３１か
ら角度割込信号Ｓ２０が発せられ、この角度割込プログ
ラムが実行される。FIG. 6 is a flowchart showing the angle interrupt program to be executed by the CPt 121 that has received the angle interrupt signal S20 in order to carry out this calibration method. register 32
When the crank angle corresponding to the interrupt occurrence angle data 111%τ set in (that is, the crank angle at which the count value of the unit angle signal S4 matches DINT with reference angle signal S5 as the base point) occurs. l/), the angle interrupt signal S20 is issued from the comparator 31, and this angle interrupt program is executed.

いま、初期設定状態として、割込発生角度データＩ’Ｄ
ＩＮＴ　＝ＤＩＪがレジスタ３２にセットされ（第３図
参照）、且つ割込状態を判断するための割込角度番号Ｎ
　ＩＮＴとしてｒＮ＋５ｖ＝ＩＪが予め設定されている
ものとする。すると、第６図に示した角度割込プログラ
ムでは、まずステップ５５０１．５５０２゜８５０３に
おいて、ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３，０４のどの角度（第４図参
照）における割込かを、割込角度番号ＮＩＩＩＴを参照
して判断する。Now, as the initial setting state, the interrupt occurrence angle data I'D
INT=DIJ is set in the register 32 (see Figure 3), and the interrupt angle number N is used to determine the interrupt status.
It is assumed that rN+5v=IJ is set in advance as INT. Then, in the angle interrupt program shown in FIG. 6, first in steps 5501, 5502, 8503, DI, D2, . It is determined at which angle of D3 and D04 (see FIG. 4) the interruption occurs, with reference to the interruption angle number NIIIT.

Ｉ）ＩＮＴ−旧における割り込みの場合、すなわちクラ
ンク角が０１となったときには（ステップ５５Ｃ１１）
　、角度ＤＩにおける可変増幅信号３１Ｂの電圧ｖ１を
計測するために、ＡＤ変換を実行する　（ステップ５５
０４）。I) In the case of an interrupt in INT-old, that is, when the crank angle becomes 01 (step 55C11)
, AD conversion is performed to measure the voltage v1 of the variable amplified signal 31B at the angle DI (step 55
04).

次に、角度Ｄ２（クランク角θ２に相当）において割込
を発生させるため、ＤＩＮＴ　＝　０２にセットしくス
テップ５５０５）　、更に　ＮＩＮＴ　＝　２にセ・ン
卜する（ステップ５５０８）。Next, in order to generate an interrupt at angle D2 (corresponding to crank angle θ2), DINT = 02 is set (step 5505), and NINT = 2 is set (step 5508).

角度Ｄ２における割込みが行われた場合には（ステップ
５５Ｑ２）　、その時点における可変増幅信号Ｓ１６ノ
電圧Ｖ２をＡＤ変換しくステップ５５０７）　、続いて
ＤＩＮＴ　＝、Ｄ３　、　　Ｎ−訂＝３のセットを行な
う　（ステップ９５０８，５５０９）。If an interrupt is made at the angle D2 (step 55Q2), the voltage V2 of the variable amplified signal S16 at that time is AD converted (step 5507), and then DINT =, D3, and N-correction = 3 are set. (Steps 9508, 5509).

角度Ｄ３（クランク角θ３に相当）における割込みが行
われた場合には（ステ・ンプ５５０３）　、ゲイン制御
信号Ｓ１５を°゛０”にセットする（ステップ５５１Ｑ
；第４図参照）。これにより、第５に示した可変ゲイン
アンプ２８においては、アナログスイッチｓｗｉがイン
バータＩＮＶの作用により閉成され、他方、アナログス
イッチＳＷ２が開放される。その結果、増幅度Ｇ　＝　
Ｒ２／Ｒ１となる。従って、予めＲ１＝　Ｒ２としてお
くことにより増幅度Ｇは１となり、大きな圧力電圧信号
Ｓ１２はそのままＡＩＤ変換器２５に入力されることに
なる。続いて、ＤＩＮＴ　＝　Ｄ４　、　　ＮＩＪＩ７
　＝　４のセットを行なう（ステップＳ５１１．５５１
２）。If an interrupt occurs at angle D3 (corresponding to crank angle θ3) (step 5503), gain control signal S15 is set to °0" (step 551Q).
; see Figure 4). As a result, in the fifth variable gain amplifier 28, the analog switch swi is closed by the action of the inverter INV, while the analog switch SW2 is opened. As a result, the amplification degree G =
It becomes R2/R1. Therefore, by setting R1=R2 in advance, the amplification degree G becomes 1, and the large pressure voltage signal S12 is input to the AID converter 25 as it is. Then, DINT = D4, NIJI7
= 4 (steps S511 and 551)
2).

角度Ｔ１４（クランク角θ４に相当）における割込みが
行われた場合には（８５０３，Ｎｏ）　、ゲイン制御値
　５号Ｓ１５を再び′１”にセットする（ステップ３５
１３）。これにより、第５図示のアナログスイッチＳＷ
Ｉは開放、ＳＷ２は閉成される。よって、増幅度Ｇ　＝
　Ｒ３／Ｒ１となり（例えば、Ｒ３＝８Ｒ’ｌとしてＧ
＝８）、圧力電圧信号ＳＩ２が増幅されて可変増幅信号
５Ｉｌ１３　となる。次いで、ＤＩＮＴ　＝　１１１　
、　　ＮＩＮＴ　＝　１のセットを行う　（ステップ５
５１４，５５１５　）。If an interrupt occurs at angle T14 (corresponding to crank angle θ4) (8503, No), gain control value No. 5 S15 is set to '1' again (step 35).
13). As a result, the analog switch SW shown in FIG.
I is open and SW2 is closed. Therefore, amplification degree G =
R3/R1 (for example, as R3=8R'l, G
=8), the pressure voltage signal SI2 is amplified to become a variable amplified signal 5Il13. Then DINT = 111
, set NINT = 1 (Step 5
514, 5515).

このように、以上説明した実施例においては、クランク
角０３〜θ、のとき増幅度Ｇ＝１（＝２°）とし、クラ
ンク角０４〜０１〜０２〜θ３のとき増幅度Ｇ＝８（＝
２３　）となるように制御している。よって、圧力電圧
信号Ｓ１２が小さくなる排気行程ないし圧縮行程の後半
までは大きな増幅度で計測し、圧力電圧信号Ｓ］２が大
きくなる爆発行程では小さな増幅度で計測することがで
きる。In this way, in the embodiment described above, when the crank angle is 03~θ, the amplification degree G=1 (=2°), and when the crank angle is 04~01~02~θ3, the amplification degree G=8 (=
23). Therefore, measurement can be performed with a large amplification degree until the latter half of the exhaust stroke or compression stroke where the pressure voltage signal S12 becomes small, and with a small amplification degree during the explosion stroke where the pressure voltage signal S]2 becomes large.

また、第２の実施例として、Ａ／Ｄ変換器２５のデジタ
ル出力値に基づき、圧力信号の大きさを推定して可変ゲ
インアンプ２８の増幅度を変化させることも可能である
。Furthermore, as a second embodiment, it is also possible to estimate the magnitude of the pressure signal based on the digital output value of the A/D converter 25 and change the amplification degree of the variable gain amplifier 28.

更に、第３図に示した実施例では角度割込みに応じてＣ
Ｐｔ１２１からゲイン制御信号Ｓ１５を供給しているが
、これと同様な動作を行う専用ハードウェアを用いるこ
とも可能である。Furthermore, in the embodiment shown in FIG.
Although the gain control signal S15 is supplied from the Pt121, it is also possible to use dedicated hardware that performs a similar operation.

なお、以上は一気筒のみに関する制御について述べたが
、その他の気筒についても同様であって、多気筒を同時
に制御することも可能である。Note that although the above description has been about control regarding only one cylinder, the same applies to other cylinders, and it is also possible to control multiple cylinders at the same time.

［効果］ 以上説明したとおり、本発明によれば、エンジンの運転
状態に応じて測定ゲインを変化させ、これにより圧力信
号が小さい領域では測定ゲインを上げ、もってＡ／Ｄ変
換器など次段の演算制御回路における入力レンジに対し
て適切な大きさを有する信号を供給するよう構成したの
で、圧力信号を常に精度よく検出することができる。[Effects] As explained above, according to the present invention, the measurement gain is changed according to the operating state of the engine, and thereby the measurement gain is increased in a region where the pressure signal is small, thereby increasing the performance of the next stage such as the A/D converter. Since the configuration is configured to supply a signal having an appropriate magnitude for the input range of the arithmetic control circuit, the pressure signal can always be detected with high accuracy.

更に、かかる構成により、ノイズの影響を受けることな
く確実に制御が行なえ、且つ圧力センサの較正なども正
確に行うことができるので、制御を正確にしてエンジン
性能を大幅に向上させることかで゛きる。Furthermore, with this configuration, control can be performed reliably without being affected by noise, and the pressure sensor can be calibrated accurately, making it possible to perform accurate control and greatly improve engine performance. Wear.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明を適用した内燃機関制御装置の全体構成
を示す図。 第２図は圧力センサの構成図、 第３図は本発明の一実施例を示すブロック図、第４図は
第３図における各信号の波形図。 第５図は第３図に示した可変ゲインアンプの詳細回路図
、 第６図は本実施例の制御手順を示すフローチャートであ
る。 １・・・内燃機関、 ２・・・吸気管、 ３・・・排気管、 ４・・・スロットル弁、 ５・・・スロットルセンサ、 ６・・・バイパス管、 ７・・・空気量調節器、 ８・・・吸入空気量センサ、 ８・・・燃料噴射弁、 ＝１６９− １Ｏ・・・排気センサ、 １１・・・排気還流管、 １２・・・還流量調節器、 １３・・・点火装置、　　、 １４・・・クランク角センサ、 １５・・・水温センサ、 １８・・・圧力センサ、 １７・・・演算装置、 １８・・・燃焼室壁、 ２０・・・圧電素子、 ２１・・・ＣＰＵ、 ２５・・・Ａ／Ｄ変換器、 ２６・・・チャージアンプ、 ２８・・・可変ゲインアンプ、 ３０・・・カウンタ、 ３１・・・比較器、 ３２・・・レジスタ、 Ｓｌ・・・吸入空気量信号、 Ｓ２・・・スロットル信号、 Ｓ３・・・温度信号、 Ｓ４・・・単位角信号、 Ｓ５・・・基準角信号、 Ｓ６・・・圧力信号、 Ｓ７・・・空燃比信号、 Ｓ８・・・流量制御信号、 Ｓ９・・・噴射信号。 ＳＩＯ・・・還流量制御信号、 Ｓｌｌ・・・点火信号、 Ｓ１２・・・圧力電圧信号、 Ｓ１３・・・最小値信号、 Ｓ１４・・・差信号、 Ｓ１５・・・ゲイン制御信号、 ＳｌＢ・・・可変増幅信号、 Ｓ１７・・・ＡＤ指令信号、 ９１８・・・デジタル圧力信号、 Ｓ　１’９・・・割込発生角度信号、 Ｓ２０・・・角度割込信号。 第３図 第４図 ｔｂFIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an internal combustion engine control device to which the present invention is applied. FIG. 2 is a configuration diagram of a pressure sensor, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a waveform diagram of each signal in FIG. 3. FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the variable gain amplifier shown in FIG. 3, and FIG. 6 is a flowchart showing the control procedure of this embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Internal combustion engine, 2... Intake pipe, 3... Exhaust pipe, 4... Throttle valve, 5... Throttle sensor, 6... Bypass pipe, 7... Air amount regulator , 8...Intake air amount sensor, 8...Fuel injection valve, =169-1O...Exhaust sensor, 11...Exhaust recirculation pipe, 12...Recirculation amount regulator, 13...Ignition Device, 14... Crank angle sensor, 15... Water temperature sensor, 18... Pressure sensor, 17... Arithmetic device, 18... Combustion chamber wall, 20... Piezoelectric element, 21...・CPU, 25... A/D converter, 26... Charge amplifier, 28... Variable gain amplifier, 30... Counter, 31... Comparator, 32... Register, Sl...・Intake air amount signal, S2...Throttle signal, S3...Temperature signal, S4...Unit angle signal, S5...Reference angle signal, S6...Pressure signal, S7...Air-fuel ratio signal , S8...flow control signal, S9...injection signal. SIO...Recirculation amount control signal, Sll...Ignition signal, S12...Pressure voltage signal, S13...Minimum value signal, S14...Difference signal, S15...Gain control signal, SlB... - Variable amplified signal, S17...AD command signal, 918...digital pressure signal, S1'9...interrupt generation angle signal, S20...angle interrupt signal. Figure 3 Figure 4 tb

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 燃焼室内の圧力を検出して圧力信号を送出する圧力検知
手段と、該圧力信号を増幅する増幅手段と、内燃機関の
運転状態を検出する手段と、検出された該運転状態に応
じて前記増幅手段のゲインを変化させる手段とを備えた
ことを特徴とする内燃機関の燃焼室内圧力検出装置。pressure detection means for detecting the pressure within the combustion chamber and sending out a pressure signal; amplification means for amplifying the pressure signal; means for detecting the operating state of the internal combustion engine; A combustion chamber pressure detection device for an internal combustion engine, comprising means for changing the gain of the means.