(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に配設されたグロープラグ毎に設けられ、シリンダ内の燃焼状態に応じた信号を出力する燃焼圧センサと、
複数の異なる気筒のグロープラグ同士を連結するグローコネクタと、
前記燃焼圧センサの出力信号に含まれ、複数の異なる気筒のグロープラグから前記グローコネクタに伝達された振動成分を検出する振動成分検出手段と、
前記燃焼圧センサの出力信号から前記グローコネクタの振動成分を除去する振動成分除去手段と、
前記グローコネクタの振動成分が除去された燃焼圧センサの出力信号に基づいて前記シリンダ内の燃焼圧を検出する燃焼圧検出手段と
を有することを特徴とする燃焼圧検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼圧検出装置において、
前記振動成分検出手段により検出されたグローコネクタの振動成分に応じて前記燃焼圧センサの出力信号レベルを増幅するレベル増幅手段を有することを特徴とする燃焼圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼圧検出装置に係り、特に、内燃機関内に設けられた燃焼圧センサの出力信号に基づいて内燃機関の燃焼圧を検出する燃焼圧検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シリンダ内の燃焼状態に応じた信号を出力する燃焼圧センサを設けた内燃機関が知られている。このような内燃機関では、燃焼圧センサの出力信号に基づきシリンダ内の燃焼状態を検知し、空燃比を精密に制御することで安定した希薄燃焼を実現することができる。
【０００３】
例えば、特開平９−６８０８２号には、ディーゼルエンジンが有するグロープラグのねじ込み式の取付部に、圧電素子からなる座金状の燃焼圧センサを設けた燃料噴射量制御装置が開示されている。この燃料噴射量制御装置が備えるコントロールユニットは、燃焼圧センサの出力信号から検出される燃焼圧に基づきディーゼルエンジンの実トルクを算出する。また、コントロールユニットは、運転者によるアクセル踏み込み量とエンジン回転数に基づきディーゼルエンジンに対する要求トルクを算出する。そして、コントロールユニットは、算出したディーゼルエンジンの実トルクが要求トルクに等しくなるように、燃料噴射ノズルから噴射される燃料の噴射量を増減させる。このような燃料噴射量制御装置を備えたディーゼルエンジンでは、常に要求トルクを得ることができるので、運転性や燃費の向上、及び、排気ガスの低減等を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
グロープラグを備えた内燃機関では、隣り合うシリンダ内のグロープラグ同士がグローコネクタで連結される場合がある。このような構成では、グローコネクタ内に設けられた送電線を介してグロープラグ先端の発熱部に電流が供給される。そして、発熱部に電流が供給されることによって、発熱部がシリンダ内を加熱し、燃料の着火性を向上させる。
【０００５】
ところで、内燃機関に取り付けられたグロープラグは、内燃機関の運転に伴って振動する。このため、隣り合うシリンダ内のグロープラグ同士がグローコネクタで連結されている場合、各グロープラグの振動はグローコネクタに伝達される。そして、グローコネクタは、両端に接続されたグロープラグの振動に応じて振動する。このグローコネクタの振動は、更に、両端のグロープラグを介してそれぞれの取付部に配設された燃焼圧センサにも伝達される。
【０００６】
従って、上記従来例のようにグロープラグの取付部に燃焼圧センサが配設されており、かつ、隣り合うシリンダ内のグロープラグ同士がグローコネクタで連結されている場合、内燃機関の運転に伴うグローコネクタの振動成分が燃焼圧センサの出力信号に重畳する。この結果、燃焼圧センサの出力信号に基づいたシリンダ内の燃焼圧等の高精度な検出が困難になる。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、燃焼圧センサの出力信号からグローコネクタの振動成分を除去することによって、内燃機関内の燃焼状態を高精度に検出することのできる燃焼圧検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、シリンダ内に配設されたグロープラグ毎に設けられ、シリンダ内の燃焼状態に応じた信号を出力する燃焼圧センサと、
複数の異なる気筒のグロープラグ同士を連結するグローコネクタと、
前記燃焼圧センサの出力信号に含まれ、複数の異なる気筒のグロープラグから前記グローコネクタに伝達された振動成分を検出する振動成分検出手段と、
前記燃焼圧センサの出力信号から前記グローコネクタの振動成分を除去する振動成分除去手段と、
前記グローコネクタの振動成分が除去された燃焼圧センサの出力信号に基づいて前記シリンダ内の燃焼圧を検出する燃焼圧検出手段とを有する燃焼圧検出装置により達成される。
【０００９】
このような燃焼圧検出装置では、振動成分除去手段によって燃焼圧センサの出力信号からノイズであるグローコネクタの振動成分が除去される。燃焼圧センサの出力信号からノイズが除去されるので、シリンダ内の燃焼圧が高精度に検出される。
また、上記目的は、請求項２に記載する如く、請求項１記載の燃焼圧検出装置において、
前記振動成分検出手段により検出されたグローコネクタの振動成分に応じて前記燃焼圧センサの出力信号レベルを増幅するレベル増幅手段を有する燃焼圧検出装置により達成される。
【００１０】
このような燃焼圧検出装置では、燃焼圧センサの感度が低下して、その出力信号のレベルが低くなってもレベル増幅手段によって燃焼圧センサの出力信号レベルが増幅される。燃焼圧センサの出力信号が増幅されるのでシリンダ内の燃焼圧が高精度に検出される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図９を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、４気筒ディーゼルエンジンである内燃機関に設けられた本発明の燃焼圧検出装置の構成図である。
図１に示すように、内燃機関は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の４つのシリンダ１０、２０、３０、４０を有する。シリンダ１０（Ｎｏ．１シリンダ）には、グロープラグ１２及び燃焼圧センサ（以下、ＣＰＳと称す）１４が配設されており、シリンダ２０（Ｎｏ．２  シリンダ）  には、グロープラグ２２及びＣＰＳ２４が配設されている。また、シリンダ３０（Ｎｏ．３  シリンダ）  には、グロープラグ３２及びＣＰＳ３４が配設されており、シリンダ４０（Ｎｏ．４  シリンダ）  には、グロープラグ４２及びＣＰＳ４４が配設されている。グロープラグ１２とグロープラグ２２は、グローコネクタ５１で連結されている。また、グロープラグ３２とグロープラグ４２は、グローコネクタ５２で連結されている。
【００１２】
ＣＰＳ１４は、シリンダ１０に対するグロープラグ１２の取付部に配設されており、シリンダ１０内の燃焼状態に応じた信号を出力する。ＣＰＳ１４の出力信号は、増幅器１６によって増幅された後にマルチプレクサ５４に供給される。
ＣＰＳ１４と同様に、ＣＰＳ２４、３４、４４は、それぞれグロープラグ２２、３２、４２の取付部に配設されており、シリンダ２０、３０、４０内の燃焼状態に応じた信号を出力する。そして、ＣＰＳ２４、３４、４４の出力信号は、それぞれ増幅器２６、３６、４６によって増幅された後にマルチプレクサ５４に供給される。
【００１３】
ＣＰＳ１４、３４の出力信号は、マルチプレクサ５４からＢＰＦ（ＢａｎｄＰａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）  ５６ａ、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）  ５８ａ、及び、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）６０ａに供給される。また、ＣＰＳ２４、４４の出力信号は、マルチプレクサ５４からＢＰＦ５６ｂ、ＬＰＦ５８ｂ、ＨＰＦ６０ｂに供給される。
ＢＰＦ５６ａ、５６ｂは、供給された信号から所定の周波数成分を取り出して電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）６２側に出力する。また、ＬＰＦ５８ａ、５８ｂは、供給された信号から所定の低周波数成分を取り出してＥＣＵ６２側に出力する。更に、ＨＰＦ６０ａ、６０ｂは、供給された信号から所定の高周波数成分を取り出してＥＣＵ６２側に出力する。
【００１４】
ここで、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の出力信号には、それぞれシリンダ１０、２０、３０、４０内の燃焼状態に応じた周波数を有する燃焼圧信号（例えば、５ｋＨｚ程度）やノック信号（例えば、１〜３ｋＨｚ程度）等が含まれる。そして、ＢＰＦ５６ａ、５６ｂ、ＬＰＦ５８ａ、５８ｂ、ＨＰＦ６０ａ、６０ｂが処理する周波数帯域は、各シリンダ内の燃焼状態に応じた燃焼圧信号やノック信号等を高精度に検出することができるように最適に設定されている。
【００１５】
例えば、ＥＣＵ６２は、ＬＰＦ５８ａから供給された信号に基づき、シリンダ１０内の燃焼圧を検出する。そして、ＥＣＵ６２は、検出した燃焼圧に基づき最適な燃料噴射量を算出して、シリンダ１０内に設けられた図示しないインジェクタに算出した量の燃料を噴射させる。このようにＥＣＵ６２は、検出した燃焼圧に基づき、内燃機関のトルク変動許容限界まで希薄な空燃比に制御することができる。希薄な空燃比に制御することによって、排出ガス中のＮＯｘの低減化等が実現される。
【００１６】
また、ＥＣＵ６２は、供給された信号に基づき、シリンダ１０、２０、３０、４０内におけるノック信号を検出する。そして、ＥＣＵ６２は、検出したノック信号に基づき燃料噴射時期の最適な進角制御を行う。この結果、内燃機関の出力を効率よく取り出すことが可能となり、内燃機関の出力効率の向上や燃費の低減等が実現する。
【００１７】
ＥＣＵ６２は、更に、内燃機関の始動時にグロープラグ１２、２２、３２、４２に駆動信号を供給する。ＥＣＵ６２から駆動信号が供給されることによって、グロープラグ１２、２２、３２、４２は燃料の燃焼性を高めるべくそれぞれシリンダ１０、２０、３０、４０内を加熱する。より具体的には、ＥＣＵ６２は、内燃機関の図示しないイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられた時、グローコネクタ５１、５２内の図示しない送電線を介してグロープラグ１２、２２、３２、４２内に所定時間にわたって所定の電流を流通させる。この電流によってグロープラグ１２、２２、３２、４２の先端部内に設けられた電熱線が発熱し、シリンダ１０、２０、３０、４０内を加熱する。シリンダ１０、２０、３０、４０内が加熱されることによって燃料の着火性が向上する。
【００１８】
また、ＥＣＵ６２には、図示しない回転数センサやアクセル開度センサ等、内燃機関の運転状態を検出する種々のセンサが接続されている。ＥＣＵ６２は、これらのセンサの出力信号に基づいて内燃機関の運転状態を検出する共に、検出した運転状態に応じて最適な燃料噴射圧を算出する。そして、ＥＣＵ６２は、各シリンダ１０、２０、３０、４０内のインジェクタから最適な圧力で燃料を噴射させる。
【００１９】
次に、シリンダ１０及びその周辺の構造について説明する。
図２は、図１に示すシリンダ１０及びその周辺の構造を示す拡大図である。
図２に示すように、内燃機関は、シリンダブロック６４及びシリンダヘッド６６を備えている。また、シリンダブロック６４の内部に設けられたシリンダ１０内には、ピストン６８が配設されている。ピストン６８は、シリンダ１０の内部をその軸方向に往復運動する。ピストン６８の周囲には、コンプレッションリング７０、７２及びオイルリング７４が装着されている。また、シリンダ１０の内周面と、ピストン６８の上面、および、シリンダヘッド６６の底面で囲まれた部分には、燃焼室７６が形成されている。更に、ピストン６８の上部には、図２中に破線で示すように、略円筒形の主燃焼室７８が形成されている。主燃焼室７８は、燃焼室７６の一部を構成している。
【００２０】
コンプレッションリング７０、７２は、シリンダ１０の内周面とピストン６８との間の隙間を塞いでいる。この結果、燃焼室７６の気密性が確保されている。また、オイルリング７４は、ピストン６８が下降する時に、シリンダ１０の内周面に付着した余分な潤滑油をかき集め、かき集めた潤滑油を図示しないオイルパンに戻す。コンプレッションリング７０、７２、及び、オイルリング７４は、更に、ピストン６８の熱をシリンダ１０側に放熱する機能をも有している。
【００２１】
シリンダヘッド６６には、インジェクタ８０が配設されている。インジェクタ８０は、その先端部が燃焼室７６内に露出するように配設されている。インジェクタ８０の先端部には、燃焼室７６内に燃料を噴射するための燃料噴射孔８２が設けられている。
シリンダヘッド６６には、また、グロープラグ１２が配設されている。このグロープラグ１２は、グローコネクタ５１を介して隣のシリンダ２０内のグロープラグ２２に連結されている。グロープラグ１２は、発熱部８４及び軸部８６を有する。グロープラグ１２の軸部８６は、発熱部８４が燃焼室７６内に露出するようにシリンダヘッド６６に嵌入されている。発熱部８４には、供給される電力の大きさに応じた熱量を発生させる図示しないニクロム線が内蔵されている。また、軸部８６及びグローコネクタ５１内には、発熱部８４内のニクロム線と電気的に接続された図示しない送電線が内蔵されている。
【００２２】
シリンダヘッド６６に対するグロープラグ１２の取付部には、座金形状のＣＰＳ１４が配設されている。このＣＰＳ１４は、圧電素子で形成されており、圧電効果によって圧電素子が検知する圧力に応じた信号を出力する。このＣＰＳ１４の出力信号には、シリンダ１０の燃焼圧信号やノック信号等が含まれる。そして、ＣＰＳ１４の出力信号は、図１に示すＢＰＦ５６ａやＬＰＦ５８ａ等で処理された後にＥＣＵ６２に供給される。
【００２３】
ＥＣＵ６２は、供給された燃焼圧信号に基づき燃焼室７６内の燃焼圧を検出して、燃料噴射孔８２から噴射させる燃料の量を調整する。また、ＥＣＵ６２は、供給されたノック信号に基づきシリンダ１０内のノックの発生の有無を検出して、燃料噴射孔８２から燃料を噴射させる時期を調整する。
なお、シリンダ２０、３０、４０は、シリンダ１０と同様の構成であり、その説明を省略する。
【００２４】
ここで、グロープラグ１２、２２は、シリンダヘッド６６に嵌入されているため、内燃機関の運転に伴って振動する。そして、グロープラグ１２、２２の振動はグローコネクタ５１に伝達される。このため、グローコネクタ５１は、両端に接続されたグロープラグ１２、２２の振動に応じた振動数で振動する。このグローコネクタ５１の振動は、更に、グロープラグ１２、２２を介してそれぞれの取付部に配設されたＣＰＳ１４、２４にも伝達される。ＣＰＳ１４、２４は振動の影響を受け易く、グローコネクタ５１の振動が伝達されると、その振動成分がＣＰＳ１４、２４の出力信号に重畳してしまう。この結果、ＣＰＳ１４、２４の出力信号に基づいてシリンダ１０、２０内の燃焼状態を高精度に検出することが困難になってしまう可能性がある。
【００２５】
そこで、本発明の燃焼圧検出装置は、ＥＣＵ６２がＣＰＳ１４、２４の出力信号からグローコネクタ５１の振動成分を除去することで、シリンダ１０、２０内の燃焼状態を高精度に検出する構成となっている。
以下、図１〜図６を用いて、シリンダ１０、２０内の燃焼圧検出の際にＥＣＵ６２が実行するルーチンについて説明する。
【００２６】
図３は、燃焼圧の検出の際にＥＣＵ６２が実行するルーチンを示すフローチャートである。図３に示すルーチンは、所定時間間隔で起動される定時割り込みルーチンである。
図３に示すルーチンが起動されると、先ず、ステップ１００の処理が実行される。ステップ１００では、図１に示すＬＰＦ５８ａを介してシリンダ１０の燃焼圧信号ａ０が取得され、ＬＰＦ５８ｂを介してシリンダ２０の燃焼圧信号ｂ０が取得される。ステップ１００の処理が終了すると、次に、ステップ１０２の処理が実行される。
【００２７】
図４は、ステップ１００においてＬＰＦ５８ａを介して取得されたシリンダ１０の燃焼圧信号ａ０、及び、ＬＰＦ５８ｂを介して取得されたシリンダ２０の燃焼圧信号ｂ０を示す波形図である。上述の如く、グローコネクタ５１はグロープラグ１２、２２に連結されているため、シリンダ１０、２０の燃焼やピストンの摺動等に伴ってグローコネクタ５１は振動する。そして、グローコネクタ５１の振動は、グロープラグ１２、２２を介してＣＰＳ１４、２４に伝達される。従って、図４に示すように、ＬＰＦ５８ａ、５８ｂからは、それぞれノイズであるグローコネクタ５１の振動成分が重畳した燃焼圧信号ａ０、ｂ０が出力される。
【００２８】
ステップ１０２では、ＣＰＳ１４の出力信号に重畳したグローコネクタ５１の振動成分がＢＰＦ５６ａを介して取得され、かつ、ＣＰＳ２４の出力信号に重畳したグローコネクタ５１の振動成分がＢＰＦ５６ｂを介して取得される。そして、次に、ステップ１０４の処理が実行される。
図５は、ステップ１０２においてＢＰＦ５６ａを介して取得されたグローコネクタ５１の振動成分を示す波形図である。ＢＰＦ５６ａ、５６ｂの処理周波数帯域は、予め行われた実験により明らかになった内燃機関の運転時におけるグローコネコネクタ５１の振動成分のみを取り出すように最適に設定されている。従って、ステップ１０２では、ＢＰＦ５６ａ、５６ｂを介してそれぞれＣＰＳ１４、２４の出力信号に重畳したグローコネクタ５１の振動成分のみが正確に取得される。
【００２９】
ステップ１０４では、ステップ１００において得られたシリンダ１０の燃焼圧信号ａ０からステップ１０２においてＣＰＳ１４の出力信号に基づいて得られたグローコネクタ５１の振動成分が除去される。この結果、ノイズの無いシリンダ１０の燃焼圧信号ａ１が検出される。また、ステップ１０４では、ステップ１００において得られたシリンダ２０の燃焼圧信号ｂ０からステップ１０２においてＣＰＳ２４の出力信号に基づいて得られたグローコネクタ５１の振動成分が除去される。この結果、ノイズの無いシリンダ２０の燃焼圧信号ｂ１が検出される。そして、今回のルーチンは終了となる。
【００３０】
図６は、ステップ１０４において検出されたシリンダ１０の燃焼圧信号ａ１、及び、シリンダ２０の燃焼圧信号ｂ１を示す波形図である。図６に示すように、ステップ１０４において、燃焼圧信号ａ０、ｂ０からノイズであるグローコネクタ５１の振動成分が除去されることによって、シリンダ１０、２０内の燃焼圧信号が高精度に検出されている。従って、ＥＣＵ６２は、シリンダ１０、２０内の燃焼圧をより正確に検出することができる。
【００３１】
ＥＣＵ６２は、シリンダ３０、４０についても上記と同様に図３に示すルーチンを実行し、シリンダ３０、４０内の燃焼圧信号を高精度に検出する。
上述の如く、本実施例の燃焼圧検出装置によると、シリンダ１０、２０、３０、４０内の燃焼圧が高精度に検出されるので、各シリンダで必要な燃料噴射量の値も燃焼圧に基づいてより高精度に算出される。このため、ＥＣＵ６２は、内燃機関のトルク変動許容限界ぎりぎりまで希薄な空燃比に制御することができる。この結果、内燃機関の燃費の向上や排出ガス中のＮＯｘの低減化等が実現される。
【００３２】
なお、本発明の燃焼圧検出装置では、燃焼圧信号に限らず、抽出したグローコネクタ５１の振動成分を除去することで、例えば、シリンダ１０、２０、３０、４０内のノック信号をより高精度に検出可能な構成としてもよい。
ところで、シリンダ１０、２０、３０、４０内の温度やＣＰＳ１４、２４、３４、４４の経年変化等によって、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の感度にバラツキが生じたり、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の感度が低下してしまう場合がある。このような場合、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の出力信号に基づいて、ＥＣＵ６２がシリンダ１０、２０、３０、４０内の燃焼状態を正確に把握することが困難になる。
【００３３】
そこで、本発明の燃焼圧検出装置は、ＥＣＵ６２がＢＰＦ５６ａ、５６ｂを介して得られるグローコネクタ５１の振動成分に基づき、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の出力信号を補正して、シリンダ１０、２０、３０、４０内の燃焼状態を常に正確に把握できる構成となっている。
以下、図７及び図８を用いて、ＣＰＳ１４、２４の出力信号の補正に際してＥＣＵ６２が実行するルーチンについて説明する。
【００３４】
図７は、ＣＰＳ１４、２４の出力信号の補正に際してＥＣＵ６２が実行するルーチンを示すフローチャートである。図７に示すルーチンは、所定時間間隔で起動される定時割り込みルーチンである。
図７に示すルーチンが起動されると、先ず、ステップ２００の処理が実行される。ステップ２００では、ＣＰＳ１４の出力信号に重畳するグローコネクタ５１の振動成分がＢＰＦ５６ａを介して取得され、かつ、ＣＰＳ２４の出力信号に重畳するグローコネクタ５１の振動成分がＢＰＦ５６ｂを介して取得される。ステップ２００の処理が終了すると、次に、ステップ２０２の処理が実行される。
【００３５】
図８は、ステップ２００において、ＢＰＦ５６ａ、５６ｂを介して取得されたグローコネクタ５１の振動成分の例を示す波形図である。図８において、波形ａ２は、シリンダ１０内のＣＰＳ１４の出力信号がＢＰＦ５６ａで処理されることによって得られたグローコネクタ５１の振動成分を示し、波形ｂ２は、シリンダ２０内のＣＰＳ２４の出力信号がＢＰＦ５６ｂで処理されることによって得られたグローコネクタ５１の振動成分を示す。波形ａ２の振幅はｋ１であり、波形ｂ２の振幅はｋ２（＞ｋ１）である。
【００３６】
ステップ２０２では、波形ａ２の振幅ｋ１と波形ｂ２の振幅ｋ２が比較される。ここで、ＣＰＳ１４、２４は、それぞれグロープラグ１２、２２の取付部に配置されており、グロープラグ１２、２２はグローコネクタ５１によって連結されている。このため、グローコネクタ５１の振動はグロープラグ１２、２２を介して等しくＣＰＳ１４、２４に伝達され、ＣＰＳ１４、２４の出力信号には同一のグローコネクタ５１の振動成分が重畳する。
【００３７】
従って、ステップ２０２の比較の結果、図８に示すように、波形ａ２の振幅ｋ１が波形ｂ２の振幅ｋ２に比して所定値α以上小さい場合、ＣＰＳ１４の感度が低下していると判断され、次に、ステップ２０４の処理が実行される。一方、ステップ２０２の比較の結果、波形ａ２の振幅ｋ１と波形ｂ２の振幅ｋ２の差が所定値α未満の場合、ＣＰＳ１４、２４の感度は、出力信号の補正が必要な程低下してはいないと判断され、今回のルーチンは終了となる。所定値αは、ＣＰＳ１４、２４の特性や使用環境等によって決定される。
【００３８】
ステップ２０４では、波形ａ２の振幅ｋ１と波形ｂ２の振幅ｋ２が等しくなるように、例えば、図１に示す増幅器１６の増幅率が引き上げられる。そして、今回のルーチンは終了となる。ここで、ステップ２０２において、波形ｂ２の振幅ｋ２が波形ａ２の振幅ｋ１に比して所定値α以上小さい場合、ＣＰＳ２４の感度が低下していると判断され、波形ａ２の振幅ｋ１と波形ｂ２の振幅ｋ２が等しくなるように増幅器２６の増幅率が引き上げられるものとする。
【００３９】
以上のように、本発明の燃焼圧検出装置によれば、ＣＰＳ１４、２４の感度が低下しても、増幅器１６、２６の増幅率が引き上げられてＣＰＳ１４、２４の出力信号レベルが維持されるので、ＥＣＵ６２はシリンダ１０、２０内の燃焼状態を常に正確に把握することができる。
ＥＣＵ６２は、シリンダ３０、４０についても上記と同様に図７に示すルーチンを実行し、シリンダ３０、４０内の燃焼状態を正確に把握する。なお、上記ステップ２０４では、増幅器１６の増幅率の調整ではなく、ＥＣＵ６２が与えられたプログラムに従って、波形ａ２の振幅ｋ１と波形ｂ２の振幅ｋ２が等しくなるように、ＣＰＳ１４の出力信号レベルを補正する構成としてもよい。
【００４０】
また、上記ステップ２０２では、波形ａ２の振幅ｋ１と波形ｂ２の振幅ｋ２がそれぞれ予め与えられたマップと比較される構成にしてもよい。このような構成の燃焼圧検出装置では、振幅ｋ１、ｋ２がマップに記録された適正範囲外にある場合に、続くステップ２０４において増幅器１６、２６の増幅率等の調整が行われてＣＰＳ１４、２４の出力信号が適正レベルに補正される。この結果、ＥＣＵ６２がシリンダ１０、２０内の燃焼状態を正確に把握することができるようになる。
【００４１】
上記本発明の原理は、全てのグロープラグ１２、２２、３２、４２がグローコネクタによって連結された内燃機関にも適用可能である。図９は、全てのグロープラグ１２、２２、３２、４２がグローコネクタ５１、５２、５３によって連結された燃焼圧検出装置を示す図である。図９に示す燃焼圧検出装置において、グローコネクタ５３以外の構成は、図１に示す燃焼圧検出装置と同様であり、その説明を省略する。
【００４２】
図９に示す燃焼圧検出装置では、グロープラグ１２とグロープラグ２２がグローコネクタ５１により連結され、グロープラグ２２とグロープラグ３２がグローコネクタ５３により連結され、グロープラグ３２とグロープラグ４２がグローコネクタ５２により連結されている。このため、グロープラグ１２、２２、３２、４２の振動に伴ってグローコネクタ５１、５２、５３も振動し、その振動はＣＰＳ１４、２４、３４、４４にも伝達される。従って、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の出力信号には、それぞれグローコネクタ５１、５２、５３の振動成分が重畳する。このグローコネクタ５１、５２、５３の振動成分は、ＢＰＦ５６ａ、５６ｂによって取り出される。
【００４３】
ＥＣＵ６２は、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の出力信号から得られたグローコネクタ５１、５２、５３の振動成分を除去することにより、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の出力信号のＳ／Ｎ比を向上させる。そして、ＥＣＵ６２は、高いＳ／Ｎ比の出力信号に基づいてシリンダ１０、２０、３０、４０の燃焼状態をより正確に把握する。具体的には、例えば、ＥＣＵ６２は、ＬＰＦ５８ａを介して得たシリンダ１０の燃焼圧信号からＢＰＦ５６ａを介して得たグローコネクタ５１、５２、５３の振動成分を除去することで、シリンダ１０内の燃焼圧を高精度に検出する。
【００４４】
また、ＥＣＵ６２は、ＢＰＦ５６ａ、５６ｂを介して得られるグローコネクタ５１、５２、５３の振動成分に基づき、ＣＰＳ１４、２４、３４、４４の出力信号を補正する。具体的には、例えば、ＥＣＵ６２は、ＣＰＳ１４の出力信号から取り出されたグローコネクタ５２の振動成分の振幅と、ＣＰＳ４４の出力信号から取り出されたグローコネクタ５２の振動成分の振幅とを比較することによって、ＣＰＳ１４、４４の感度の低下の有無を判別する。
【００４５】
そして、例えば、ＣＰＳ１４の出力信号から取り出されたグローコネクタ５２の振動成分の振幅がＣＰＳ４４の出力信号から取り出されたグローコネクタ５２の振動成分の振幅よりも所定値α以上小さい場合、ＣＰＳ１４の感度が低下したと判断し、増幅器１６の増幅率を引き上げる。この結果、ＣＰＳ１４の出力信号レベルが適正レベルとされ、ＥＣＵ６２は、ＣＰＳ１４の出力信号に基づきシリンダ１０内の燃焼状態を正確に把握することができるようになる。ここで、グローコネクタ５１、５２、５３の振動は、伝達される間に減衰や位相の変化を起こす。このため、ＣＰＳ１４、４４の出力信号には、振幅や位相が異なるグローコネクタ５２の振動成分が重畳する。そこで、ＥＣＵ６２は、ＢＰＦ５６ａ、５６ｂを介して取得したグローコネクタ５２の振動成分に対して補正を行って、ＣＰＳ１４、４４の感度の差のみがグローコネクタ５２の振動成分の振幅の違いとなって現れるようにする。
【００４６】
なお、本発明の燃焼圧検出装置が設けられる内燃機関は、４気筒ディーゼルエンジンに限らず、例えば、６気筒ディーゼルエンジンでもよい。
上記実施例において、ＥＣＵ６２が実行する図３のステップ１０２、及び、図７のステップ２００の処理が特許請求の範囲に記載の「振動成分検出手段」に相当し、図３のステップ１０４の処理が特許請求の範囲に記載の「振動成分除去手段」に相当する。また、図３のステップ１０４で得られた燃焼圧信号ａ１、ｂ１に基づいてシリンダ１０、２０内の燃焼圧を検出する処理が特許請求の範囲に記載の「燃焼圧検出手段」に相当し、ＥＣＵ６２が実行する図７のステップ２０２〜ステップ２０４の処理が特許請求の範囲に記載の「レベル増幅手段」に相当する。
【００４７】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、振動成分除去手段によって燃焼圧センサの出力信号からノイズであるグローコネクタの振動成分が除去される。燃焼圧センサの出力信号からノイズが除去されるので、シリンダ内の燃焼圧を高精度に検出することができる。
【００４８】
また、請求項２記載の発明によれば、燃焼圧センサの感度が低下して、その出力信号のレベルが低くなってもレベル増幅手段によって燃焼圧センサの出力信号レベルが増幅される。燃焼圧センサの出力信号レベルが増幅されるので、シリンダ内の燃焼圧を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関に設けられた本発明の燃焼圧検出装置の構成図である。
【図２】内燃機関が備えるシリンダ及びその周辺の構造を示す拡大図である。
【図３】シリンダ内の燃焼圧の検出の際にＥＣＵが実行するルーチンを示すフローチャートである。
【図４】ＬＰＦを介して取得された燃焼圧信号を示す波形図である。
【図５】ＢＰＦを介して取得されたグローコネクタの振動成分を示す波形図である。
【図６】グローコネクタの振動成分が除去された燃焼圧信号を示す波形図である。
【図７】ＣＰＳの出力信号の補正に際してＥＣＵが実行するルーチンを示すフローチャートである。
【図８】ＣＰＳの出力信号に基づいて取得されたグローコネクタの振動成分を示す波形図である。
【図９】全てのグロープラグがグローコネクタで連結された構成の燃焼圧検出装置を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０  シリンダ
１２、２２、３２、４２  グロープラグ
１４、２４、３４、４４  燃焼圧センサ（ＣＰＳ）
１６、２６、３６、４６  増幅器
５１、５２、５３  グローコネクタ
５６ａ、５６ｂ  ＢＰＦ
５８ａ、５８ｂ  ＬＰＦ
６０ａ、６０ｂ  ＨＰＦ
６２  ＥＣＵ
７６  燃焼室
８０  インジェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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