(57)【要約】    【課題】  内燃機関の筒内圧を比較的短い周期（例えばクランク角１度周期）で取り込むような場合において、演算装置において検出筒内圧の取り込みに要する演算負荷を軽減することができる内燃機関の筒内圧検出装置を提供する。    【解決手段】  筒内圧センサ２の検出信号は、クランク角１度周期の１度パルスＰＬＳ１に同期してディジタル値に変換され、バッファ１２に格納される。ＣＰＵ１４は、クランク角６度周期の６度パルスＰＬＳ６に同期してバッファ１２に格納されたディジタル値の読出処理を実行する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧検出手段と、前記機関の第１のクランク角毎に前記筒内圧検出手段により検出された圧力を、ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記デジタル値を記憶するバッファと、前記第１のクランク角より大きい第２のクランク角毎に前記バッファに記憶された圧力値を読み込み、演算処理する演算手段とを有することを特徴とする内燃機関の筒内圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の筒内圧を検出し、該検出した筒内圧の演算処理を行う筒内圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関のクランク角１度毎に筒内圧センサの出力をサンプリングし、クランク角２度毎にＡ／Ｄ変換を行って、検出圧力値をディジタルデータに変換し、演算装置において、ディジタル化された検出筒内圧から、図示平均有効圧Ｐｍｉを算出する技術が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２６９５２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には、ディジタル化された検出筒内圧を演算装置に取り込む際に、どのような処理が行われるかについて、詳細な記載がないが、一般には、ディジタル化された筒内圧により、Ａ／Ｄ変換部に備えられたメモリがいっぱいになると、Ａ／Ｄ変換部が演算装置（ＣＰＵ）に対して割り込み信号を出力し、演算装置は、他の処理を中断して、Ａ／Ｄ変換部からデータを取り込む処理を行う。
【０００５】
しかしながら、演算装置において、例えば検出された筒内圧に基づいて燃料噴射量を決定する演算を行うような場合には、Ａ／Ｄ変換部からクランク角１度毎に割り込みが行われると、燃料噴射量の演算時間が十分に確保できなくなるという課題があった。
【０００６】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、内燃機関の筒内圧を比較的短い周期（例えばクランク角１度周期）で取り込むような場合において、演算装置において検出筒内圧の取り込みに要する演算負荷を軽減することができる内燃機関の筒内圧検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）の気筒内の圧力を検出する筒内圧検出手段（２）と、前記機関の第１のクランク角（ＰＬＳ１）毎に前記筒内圧検出手段により検出された圧力を、ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段（１１）と、前記デジタル値を記憶するバッファ（１２）と、前記第１のクランク角より大きい第２のクランク角（ＰＬＳ６）毎に前記バッファ（１２）に記憶された圧力値を読み込み、演算処理する演算手段（１４）とを有することを特徴とする内燃機関の筒内圧検出装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、第１のクランク角毎に検出された筒内圧が、ディジタル値に変換されてバッファに記憶され、第１のクランク角より大きい第２のクランク角毎にバッファに記憶された圧力値が読み込まれ、演算処理される。すなわち、バッファによる割り込み処理によらず、演算手段側からＡ／Ｄ変換の周期より長い周期でデジタル化された検出圧力値を読み込む処理が行われるので、演算手段における割り込み処理による演算負荷を軽減し、燃料噴射量の演算などを確実に実行することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関の筒内圧検出装置の構成を示す図である。４気筒のディーゼル内燃機関（以下「エンジン」という）１の各気筒には、筒内圧ＰＣＹＬを検出する筒内圧センサ２が設けられている。本実施形態では、筒内圧センサ２は、各気筒に設けられるグロープラグと一体に構成されている。筒内圧センサ２の検出信号は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）４に供給される。またエンジン１には、クランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ３が設けられている。クランク角度位置センサ３は、クランク角１度毎にパルスを発生し、そのパルス信号はＥＣＵ４に供給される。
【００１０】
ＥＣＵ４は、エンジン１の各気筒の燃焼室に設けられた燃料噴射弁６の制御信号を駆動回路５に供給する。駆動回路５は、燃料噴射弁６に接続されており、ＥＣＵ４から供給される制御信号に応じた駆動信号を、燃料噴射弁６に供給する。これにより、ＥＣＵ４から出力される制御信号に応じた燃料噴射時期において、前記制御信号に応じた燃料噴射量だけ燃料が噴射される。
【００１１】
ＥＣＵ４は、Ａ／Ｄ変換部１１と、パルス生成部１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４と、ＣＰＵ１４で実行されるプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１５と、ＣＰＵ１４が演算結果などを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）１６とを備えている。筒内圧センサ２の検出信号は、Ａ／Ｄ変換部１１に入力され、クランク角度位置センサ３から出力されるパルス信号は、パルス生成部１３に入力される。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換部１１は、バッファ１２を備えており、筒内圧センサ２から入力される検出信号をディジタル値に変換し、バッファ１２に格納する。より具体的には、Ａ／Ｄ変換部１１には、パルス生成部１３から、クランク角１度周期のパルス信号（以下「１度パルス」という）ＰＬＳ１が供給されており、この１度パルスＰＬＳ１の周期で筒内圧検出信号をサンプリングし、ディジタル値に変換してバッファ１２に格納する。
【００１３】
一方、ＣＰＵ１４には、パルス生成部１３から、クランク角６度周期のパルス信号ＰＬＳ６が供給されており、ＣＰＵ１４はこの６度パルスＰＬＳ６の周期でバッファ１２に格納されたディジタル値を読み出す処理を行う。すなわち、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部１１からＣＰＵ１４に対して割り込み要求を行うのではなく、ＣＰＵ１４が６度パルスＰＬＳ６の周期で読出処理を行う。これにより、ＣＰＵ１４の演算負荷を低減することができる。
【００１４】
図３は、検出筒内圧ＰＣＹＬの取り込み動作を説明するための図である。この図に示すように、１度パルスＰＬＳ１の周期で検出値がバッファ１２に書き込まれ、６度パルスＰＬＳ６の周期で、バッファ１２に格納されている検出値が読み出され、ＣＰＵ１４のバッファ（図示せず）に取り込まれる。
【００１５】
図２は、ＣＰＵ１４の演算処理により実現される燃料噴射制御装置を機能ブロック図として示したものである。この燃料噴射制御装置は、ディジタルフィルタ２１と、補正部２２と、基本噴射量演算部２３と、基本噴射時期演算部２４と、乗算部２５及び２６により構成される。
【００１６】
ディジタルフィルタ２１は、検出筒内圧（ディジタル値）ＰＣＹＬに対してローパスフィルタ処理を行う。補正部２２は、フィルタ処理後の検出筒内圧ＰＣＹＬに基づいて、燃料噴射量の補正係数ＫＴＰＣ及び燃料噴射時期の補正係数ＫＣＰＣを算出する。基本噴射量演算部２３は、６度パルスＰＬＳ６の時間間隔から算出されるエンジン回転数ＮＥと、図示しないアクセルセンサにより検出されるアクセルペダルの踏み込み量ＡＰとに応じて、基本噴射量ＴＢＡＳＥを算出する。基本噴射時期演算部２４は、エンジン回転数ＮＥ及びアクセルペダル踏み込み量ＡＰに応じて、基本噴射時期ＣＢＡＳＥを算出する。
【００１７】
乗算部２５は、基本噴射量ＴＢＡＳＥに補正係数ＫＴＰＣを乗算することにより、燃料噴射量ＴＯＵＴを算出する。乗算部２６は、基本噴射時期ＣＢＡＳＥに補正係数ＫＣＰＣを乗算することにより、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪを算出する。燃料噴射量ＴＯＵＴ及び燃料噴射時期ＣＡＩＮＪは、４つの気筒の対応して順次演算され、その演算結果に応じた制御信号が駆動回路５に供給される。各気筒の燃料噴射弁６は、駆動回路５からの駆動信号に応じて、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪにおいて、燃料噴射量ＴＯＵＴの燃料を燃焼室内に噴射する。
【００１８】
以上のように本実施形態では、１度パルスＰＬＳ１に同期してＡ／Ｄ変換され、バッファ１２に格納される検出筒内圧値を、６度パルスＰＬＳ６に同期してＣＰＵ１４が読み出すようにしたので、Ａ／Ｄ変換部１１からＣＰＵ１４に対して割り込み要求がなされることがなく、ＣＰＵ１４の演算負荷を軽減することができる。その結果、燃料噴射量ＴＯＵＴ及び燃料噴射時期ＣＡＩＮＪの演算に支障を来すことがなく、エンジン１の運転状態に適した燃料供給制御を行うことができる。
【００１９】
本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部１１がＡ／Ｄ変換手段に相当し、ＣＰＵ１４が演算手段に相当する。
【００２０】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、バッファ１２の容量をより大きくし、ＣＰＵ１４は、クランク角１２度毎、あるいは１８度毎にバッファ１２からディジタル値を読み出すようにしてもよい。また、上述した実施形態では、４気筒のディーゼル内燃機関の例を示したが、これに限るものではなく、気筒数の異なるディーゼル内燃機関、あるいはガソリン内燃機関にも、本発明は適用可能である。
【００２１】
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及び気筒内圧検出装置の構成を示す図である。
【図２】図１のＣＰＵで実行される処理により実現される燃料噴射制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】検出筒内圧（ＰＣＹＬ）をＣＰＵに取り込むタイミングを説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２３】
１  ディーゼル内燃機関
２  筒内圧センサ（筒内圧検出手段）
３  クランク角度位置センサ
４  電子制御ユニット
６  燃料噴射弁
１１  Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換手段）
１２  バッファ
１３  パルス生成部
１４  ＣＰＵ（演算手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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