(57)【要約】【課題】気筒ごとに筒内圧センサを配置すると共に、Ａ／Ｄコンバータの個数を増加させることなく、各気筒の筒内圧センサの出力をマルチプレクサを介して順次Ａ／Ｄコンバータに入力してディジタル値に変換させるときも、入力の切り換え遅れを補償して変換値から実着火時期などを精度良く算出する内燃機関の筒内圧検出装置を提供する。【解決手段】当該気筒についてクランク角度ｎが圧縮行程の開始から膨張行程の終了までの間にあるか判断し（Ｓ１０からＳ１４）、肯定されるときは圧力変化率ｄＰを算出して基準値ｄＰｒｅｆ以上か判断し（Ｓ１６からＳ１８）、肯定されるとき、当該気筒の切り換え遅れ時間ADdelayをクランク角度1度当たりの時間Trgtimeで除算して補正割合αを求め（Ｓ２０，Ｓ２２）、求めた補正割合αを当該気筒の着火時期ｄＰｎに加算してそれを補正（算出）する（Ｓ２４）。【選択図】図４
2005194893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒を備えた内燃機関の筒内圧検出装置において、
ａ．前記複数気筒のそれぞれに配置されて各気筒の筒内圧を示す出力を生じる筒内圧センサ、
ｂ．前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段、
ｃ．前記各気筒の筒内圧センサの出力を入力してディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ、
ｄ．前記検出されたクランク角度に基づいて所定クランク角度ごとに前記各気筒の筒内圧センサの出力の前記Ａ／Ｄコンバータへの入力を順次切り換える切り換え手段、
ｅ．前記Ａ／Ｄコンバータによって変換されたディジタル値を気筒ごとに記憶する記憶手段、
および
ｆ．前記気筒ごとに記憶されたディジタル値と前記切り換え手段によるＡ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れ時間とに基づいて着火時期および図示平均有効圧力の少なくともいずれかを算出する算出手段、
を備えた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】
この発明は複数気筒を備えた内燃機関の筒内圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数気筒を備えた内燃機関にあっては、気筒ごとに筒内圧センサを設け、マルチプレクサ（切り換え手段）で１個のＡ／Ｄコンバータへの入力を切り換えつつ、筒内圧センサの出力をディジタル値に変換し、変換された値から図示平均有効圧力などを算出することが良く行われる。その例として下記の特許文献１に記載される技術を挙げることができる。その従来技術にあっては、４気筒の内燃機関において、それぞれの気筒に配置された筒内圧センサの出力をクランク角度１度ごとに順次Ａ／Ｄ変換し、クランク角度４度で変換が一巡するように構成している。
【特許文献１】特許第２８３０１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、内燃機関にあっては一般にマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（ＥＣＵ）を備え、機関運転状態、エミッション、燃費、トルクなどを勘案して燃料噴射量および燃料噴射時期を求めてマイクロコンピュータのメモリにマップとして格納しておき、運転中にあっては上記したパラメータから燃料噴射量および燃料噴射時期を決定し、インジェクタに開弁指令を送って燃料を噴射させている。
【０００４】
しかしながら、インジェクタのシート磨耗などの経年劣化によってインジェクタが指令された時期に開弁しないことも起こり得る。その理由から、筒内圧センサを介して筒内圧を測定し、測定した筒内圧から燃焼室での実着火時期を算出して燃料噴射量あるいは燃料噴射時期を補正することがしばしば行われる。また、上記したように、筒内圧センサを介して図示平均有効圧力を算出し、内燃機関の出力（トルク）を測定することも良く行われる。
【０００５】
その実着火時期あるいは図示平均有効圧を精度良く算出（検出）するには、可能な限り小さい（細かい）クランク角度ごとにディジタル値に変換する、あるいは変換された値を積分する必要があるが、その点で上記した従来技術は全ての気筒のディジタル値への変換が終了するのに４度を必要としており、精度の点で満足し難いものであった。
【０００６】
クランク角度４度未満、例えば１度で全ての気筒の変換を終了させるにはＡ／Ｄコンバータの個数を増加させれば足るが、そうすると、Ａ／Ｄコンバータは高価であることから、コストアップを招く。従って、上記した従来技術と同様、１個のＡ／Ｄコンバータの出力をマルチプレクサで切り換えて順次Ａ／Ｄ変換することになるが、その場合、切り換えによるＡ／Ｄコンバータへの入力切り換え遅れが無視し難く、放置すると誤差となってしまう。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、複数気筒を備えた内燃機関において気筒ごとに筒内圧センサを配置すると共に、Ａ／Ｄコンバータの個数を増加させることなく、各気筒の筒内圧センサの出力をマルチプレクサ（切り換え手段）を介して順次Ａ／Ｄコンバータに入力してディジタル値に変換させるときも、センサ出力のＡ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れを補償して変換値から実着火時期および図示平均有効圧の少なくともいずれかを精度良く算出するようにした内燃機関の筒内圧検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、複数気筒を備えた内燃機関の筒内圧検出装置において、前記複数気筒のそれぞれに配置されて各気筒の筒内圧を示す出力を生じる筒内圧センサ、前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段、前記各気筒の筒内圧センサの出力を入力してディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ、前記検出されたクランク角度に基づいて所定クランク角度ごとに前記各気筒の筒内圧センサの出力の前記Ａ／Ｄコンバータへの入力を順次切り換える切り換え手段、前記Ａ／Ｄコンバータによって変換されたディジタル値を気筒ごとに記憶する記憶手段、および前記気筒ごとに記憶されたディジタル値と前記切り換え手段によるＡ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れ時間とに基づいて着火時期および図示平均有効圧力の少なくともいずれかを算出する算出手段を備える如く構成した。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１にあっては、所定クランク角度ごとに各気筒の筒内圧センサの出力のＡ／Ｄコンバータへの入力を順次切り換える切り換え手段、Ａ／Ｄコンバータによって変換されたディジタル値を気筒ごとに記憶する記憶手段、および気筒ごとに記憶されたディジタル値と切り換え手段によるＡ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れ時間とに基づいて着火時期および図示平均有効圧力の少なくともいずれかを算出する算出手段を備える如く構成したので、Ａ／Ｄコンバータの個数を増加させることなく、センサ出力を切り換え手段を介して順次Ａ／Ｄコンバータに入力してディジタル値に変換するときも、Ａ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れを補償して変換値から実着火時期および図示平均有効圧の少なくともいずれかを精度良く算出することができる。
【００１０】
さらに、実着火時期を算出する場合、インジェクタに経年劣化が生じるときも、算出した実着火時期から燃料噴射量あるいは燃料噴射時期を補正して燃料供給を最適に実現することができる。また、図示平均有効圧力を算出するときは、それによって内燃機関の出力（トルク）を測定することができ、同様に燃料噴射などを効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に即してこの発明に係る内燃機関の筒内圧検出装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、この発明の第１実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置を全体的に示す概略図、図２はその一部の説明ブロック図である。尚、図１および以下の説明においてディーゼル機関を例にとって内燃機関を説明する。
【００１３】
図１において、符号１０は、４気筒（複数気筒）のディーゼル機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０において、エアクリーナ１２から吸入された空気は吸気管１４とそれから分岐する吸気マニホルド１６を流れ、それぞれの気筒の吸気バルブ（図示せず）が開弁すると共に、ピストン１８（図２に示す）が下降するとき、燃焼室（図示せず）に吸入される。吸入された空気はピストン１８が上昇するとき圧縮されて高温となる。
【００１４】
他方、燃料タンク内２０に貯留された燃料（軽油）は低圧ポンプ２２で汲み上げられて高圧ポンプ２４に供給され、そこで加圧された燃料はコモンレール２６に圧送される。
【００１５】
コモンレール２６は、それぞれの気筒の燃焼室を臨む位置に配置されたインジェクタ２８に接続され、よってコモンレール２６に圧送された燃料はインジェクタ２８に供給され、インジェクタ２８が開弁されるとき、燃焼室に噴射され、高圧縮・高温となった吸入空気に触れて自然着火して燃焼する。それによってピストン１８は下方に駆動された後、再び上昇し、排気バルブ（図示せず）が開弁するとき、排ガス（燃焼ガス）を排気する。このようなピストンの上下動によってクランク軸３０（図２に示す）が回転させられる。
【００１６】
排ガスはそれぞれの気筒燃焼室に接続された排気マニホルド３２を通って排気管３４を流れ、触媒装置（図示せず）で浄化されつつ、エンジン外に放出される。
【００１７】
排気管３４と吸気管１４とはＥＧＲ管（模式的に示す）３６によって接続されると共に、ＥＧＲ管３６にはＥＧＲ制御バルブ３６ａが配置される。また、エンジン１０にはターボチャージャ（模式的に示す）４０が設けられる。ターボチャージャ４０は、排気管３４にＥＧＲ管３６の接続位置の下流において配置されたタービン４０ａと、吸気管１４に配置されてタービン４０ａの回転で駆動されるコンプレッサ４０ｂとからなる。
【００１８】
また、エンジン１０において、燃焼室にはグロープラグ４２（図２に示す）が配置され、燃焼室を過熱して始動時の着火を補助する。グロープラグ４２はシリンダヘッド４４（図２に示す）を貫通して捻じ込まれ、燃焼室を臨む位置に配置される。
【００１９】
グロープラグ４２の捻じ込み式の取り付け部には、取り付け座金状を呈する圧電素子からなる筒内圧センサ（圧力センサ）４６が配置される。筒内圧センサ４６は４個の気筒のそれぞれに配置され、グロープラグ４２に作用する筒内圧（気筒内圧力）を示す出力を生じる。
【００２０】
コモンレール２６には燃圧センサ５０が配置され、コモンレール２６の燃料圧力（燃圧）Ｐfに比例した信号を出力する。クランク軸３０の付近には複数組の電磁ピックアップからなるクランク角センサ（クランク角度検出手段）５２が配置され、４気筒の中の所定の気筒（例えば第１気筒）のＴＤＣあるいはその付近で気筒判別信号を、その所定の気筒を含む４気筒のそれぞれのＴＤＣあるいはその付近でＴＤＣ信号を出力すると共に、クランク角度１度ごとにクランク角度信号を出力する。
【００２１】
また、車両運転席（図示せず）に配置されたアクセルペダル（図示せず）の付近にはアクセル開度センサ５４が配置され、アクセル開度（アクセルペダル踏み込み量）ＡＰに応じた信号を出力すると共に、吸気管１４においてエアクリーナ１２の付近にはエアフローメータ５６が配置され、そこを流れる吸気量Ｑに応じた信号を出力する。
【００２２】
さらに、エアフローメータ５６の付近には吸気温センサ６０が配置され、吸気温度ＴＡに応じた信号を出力すると共に、エンジン１０の冷却水通路（図示せず）の付近には水温センサ６２が配置され、エンジン冷却水温ＴＷに応じた信号を出力する。また、エンジン１０の付近には大気圧センサ６４が配置され、エンジン１０が位置する場所の大気圧に応じた信号を出力する。
【００２３】
上記したセンサ群の出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）６６に送られる。
【００２４】
図２はそのＥＣＵ６６の構成を示す説明ブロック図である。
【００２５】
図示の如く、ＥＣＵ６６はマイクロコンピュータ７０、マルチプレクサ（切り換え手段）７２、Ａ／Ｄコンバータ７４およびパルス生成回路７６を備える。マイクロコンピュータ７０はＣＰＵ７０ａ，ＲＯＭ７０ｂ，ＲＡＭ（記憶手段）７０ｃおよび図示しない入出力回路およびカウンタなどからなる。
【００２６】
センサ群の出力の中、クランク角センサ５２の出力、特にクランク角度信号はパルス生成回路７６に入力され、クランク角度１度当たりのパルス信号（「１度間隔」と示す）が生成され、Ａ／Ｄコンバータ７４に入力されてディジタル値に変換された後、マイクロコンピュータ７０に入力される。マイクロコンピュータ７０においてＣＰＵ７０ａはカウンタを介してクランク角度信号のディジタル値をカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）し、ＲＡＭ７０ｃに格納する。
【００２７】
また、パルス生成回路７６はクランク角度信号から６度当たりのパルス（「６度間隔」と示す）を生成し、マイクロコンピュータ７０に送出する。図示は省略するが、クランク角センサ５２の残余の気筒判別信号とＴＤＣ信号もパルス生成回路７６に入力され、同様のパルスが生成されてマイクロコンピュータ７０に入力される。
【００２８】
４個の気筒ごとに配置された筒内圧センサ４６の出力は順次Ａ／Ｄコンバータ７４に入力される。即ち、後述する如く、マルチプレクサ７２により、前記クランク角センサ５２で検出されたクランク角度に基づいてマイクロコンピュータ７０の指令に従って所定クランク角度ごとに、より具体的には１度ごとに、筒内圧センサ出力のＡ／Ｄコンバータ７４への入力が順次切り換えられる。
【００２９】
Ａ／Ｄコンバータ７４は、入力された筒内圧センサ４６の出力を順次ディジタル値に変換する。Ａ／Ｄコンバータ７４によって変換された値はマイクロコンピュータ７０に入力され、ＲＡＭ７０ｃに気筒ごとに記憶される。アクセル開度センサ５４などのアナログ出力も同様にＡ／Ｄコンバータ７４に入力されてマイクロコンピュータ７０に入力されてＲＡＭ７０ｃに格納される。
【００３０】
マイクロコンピュータ７０にあってＣＰＵ７０ａは、クランク角度6度ごとに、検出されたエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＰとから予め設定されたマップ値を検索して基本燃料噴射量を算出する。また、ＣＰＵ７０ａは、筒内圧を検出して着火時期および図示平均有効圧を算出（検出）し、算出された図示平均有効圧に所定のゲインを乗じてエンジン１０の実トルクを算出し、算出された実トルクに基づいて基本燃料噴射量を補正し、補正した燃料噴射量に基づいて駆動回路７８を通じてインジェクタ２８の開弁時間を制御する。
【００３１】
ＣＰＵ７０ａはさらに、エンジン１０の運転状態に応じてＥＧＲ制御バルブ３６ａの作動を通じてＥＧＲを制御すると共に、ターボチャージャ４０において過給圧が所定値を超えたとき、ウエストゲートバルブ（図示せず）の作動を通じて過給圧を調整する。
【００３２】
次いで、この内燃機関の筒内圧検出装置の動作を説明する。
【００３３】
図３はその動作を示すブロック図、図４は同様にその動作を示すフロー・チャートである。この動作は具体的には、ＥＣＵ６６のマイクロコンピュータ７０においてＣＰＵ７０ａが行う処理であり、各気筒のＴＤＣ（あるいはそれに関連したクランク角度）ごとに実行される。
【００３４】
図３および図４の説明に入る前に、図１０を参照してこの発明の課題を再説すると、クランク角度４度未満、例えば１度で全ての気筒の変換を終了させるにはＡ／Ｄコンバータの個数を増加させれば足るが、そうすると、Ａ／Ｄコンバータ７４は高価であることから、コストアップを招くため、前記した従来技術と同様、１個のＡ／Ｄコンバータ７４への入力をマルチプレクサ７２で切り換えて順次Ａ／Ｄ変換することになるが、その場合、Ａ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え遅れが無視し難く、放置すると誤差となってしまう。
【００３５】
即ち、マルチプレクサ７２を介して、図１０に示す如く、４気筒のエンジン１０の筒内圧センサ４６の出力を順次ディジタル値に変換していくと（変換値を図で「＃ｎ気筒ＡＤデータ」と示す）、Ａ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え時間分の遅れ（マルチプレクサ７２によるＡ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え遅れ時間）が発生する。これにより、着火時期あるいは図示平均有効圧をその時間遅れが誤差となる。
【００３６】
具体的には図１０に示す如く、例えば第１気筒と第４気筒の間には符号Ａで示す、切り換え遅れ時間が発生する。入力（即ち、ディジタル値への変換）は、本来、４気筒とも同図に符号ａ，ｂ，ｃで示すような同じ時点に同時に完了するのが望ましい。尚、同図に符号Ｂで示すクランク角度時間はエンジン回転数ＮＥによって増減するのに対し、この切り換え遅れ時間Ａは気筒によって変化するが（即ち、第１気筒と第３気筒の間の値Ａ１はＡより短く、第１気筒と第２気筒の間の値Ａ２はそれよりさらに短いが）、エンジン回転数ＮＥによって変化しない常に一定した時間である。
【００３７】
そこで、この実施例において、図３に示す如く、第１気筒以外の気筒にはこの切り換え遅れ時間Ａ（あるいはＡ１，Ａ２）を角度変換して補正角度を算出し、筒内圧センサ４６の出力から検出（算出）された着火時期に加算して実着火時期を検出（算出）するようにした。
【００３８】
図４フロー・チャートを参照して以下説明する。尚、図示のプログラムは、気筒ごとに実行される。
【００３９】
先ずＳ１０においてクランク角度カウンタの値ｎを１つインクリメントしてクランク角度のカウントを1度ずつ開始し、Ｓ１２に進んでカウンタの値ｎが７２０を超えたか、即ち、当該気筒（例えば第１気筒＃１）について吸気、圧縮、膨張（爆発）、排気行程からなる１燃焼サイクルが完了したか否か判断する。
【００４０】
Ｓ１２で否定されるときはＳ１４に進み、カウンタの値ｎがｎ−ｃｐ以上で、かつｎ−ｅｐ未満か否か判断する。ｎ−ｃｐは圧縮行程の開始クランク角度を、ｎ−ｅｐは膨張行程の終了クランク角度を意味する。従って、ここでの処理は、クランク角度が、圧縮行程の開始から膨張行程の終了までの間にあるか否か判断することを意味する。
【００４１】
Ｓ１４で否定されるときはＳ１０に戻ると共に、肯定されるときはＳ１６に進み、そのクランク角度で検出された筒内圧、即ち、今回ディジタル値に変換されてＲＡＭ７０ｃに記憶されている筒内圧（「Ｐｎ」とする）を読み出すと共に、それより1度前の（前回プログラムループ時の）クランク角度で検出された筒内圧、即ち、それより1度前のクランク角度でディジタル値に変換されてＲＡＭ７０ｃに記憶されている筒内圧（「Ｐn-1」とする）を読み出し、今回値Ｐｎから前回値Ｐn-1を減算して圧力変化率（差分）ｄＰを算出する。
【００４２】
次いでＳ１８に進み、算出した圧力変化率ｄＰが基準値ｄＰｒｅｆ以上か否か判断する。基準値ｄＰｒｅｆは、クランク角度１度あたりの筒内圧センサ４６の出力（ディジタル値）から算出される圧力変化率と比較することで、着火時期を検出（算出）できるに足る値を適宜選択して設定する。
【００４３】
Ｓ１８で否定されるときＳ１０に戻ると共に、肯定されるときはＳ２０に進み、そのクランク角度ｎで当該気筒の着火時期が算出されたものとし、そのとき算出された当該気筒の着火時期をｄＰｎとする。
【００４４】
次いでＳ２２に進み、当該気筒の切り換え遅れ時間（ＡあるいはＡ１，Ａ２。以下「ADdelay」と総称）をクランク角度1度（所定クランク角度）当たりの時間（以下「Trgtime」という）で除算して補正割合αを求める。尚、時間Trgtimeは、検出されたエンジン回転数ＮＥから求めた１回転当たりの時間を、クランク角度1度当たりのパルス数、即ち、３６０個で除算して得た値を意味する。
【００４５】
次いでＳ２４に進み、求めた補正割合αを今回の着火時期ｄＰｎに加算して該気筒の着火時期ｄＰｎを補正する（着火時期とする）。
【００４６】
尚、Ｓ１２で肯定されるときは、着火時期の算出が終了したことから、以降の処理をスキップする。
【００４７】
この実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置は、クランク角度ｎ度（ｎ：1度。所定クランク角度）ごとに各気筒の筒内圧センサ４６の出力のＡ／Ｄコンバータ７４への入力を順次切り換えるマルチプレクサ（切り換え手段）７２、Ａ／Ｄコンバータ７４によって変換されたディジタル値を気筒ごとに記憶するＲＡＭ（記憶手段）７０ｃを備えると共に、気筒ごとに記憶されたディジタル値と切り換え手段によるＡ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れ時間とに基づいて着火時期ｄＰｎを算出する算出手段を備える如く構成したので、Ａ／Ｄコンバータ７４の個数を増加させることなく、センサ出力を切り換え手段を介して順次Ａ／Ｄコンバータ７４に入力してディジタル値に変換するときも、Ａ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え遅れを補償して変換値から実着火時期を精度良く算出することができる。
【００４８】
より具体的には、切り換え遅れ時間ADdelayを前記所定クランク角度当たりの時間で除算して補正割合αを求めると共に、求めた補正割合αに基づいて着火時期ｄＰｎを算出する如く構成したので、Ａ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え遅れを的確に補償して変換値から実着火時期を精度良く算出することができる。
【実施例２】
【００４９】
図５は、この発明の第２実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置の動作を示す、図３に類似するブロック図、図６は同様にその動作を示す、図４に類似するフロー・チャートである。
【００５０】
第２実施例においては、図５に示す如く、第１気筒以外の気筒には切り換え遅れ時間ADdelay（ＡあるいはＡ１，Ａ２）を角度変換し、その角度分の圧力（筒内圧）データに補正を加えて図示平均有効圧Ｐｍｉを検出（算出）するようにした。
【００５１】
図６フロー・チャートを参照して以下説明する。尚、図示のプログラムも各気筒のＴＤＣ（あるいはそれに関連したクランク角度）で、気筒ごとに実行される。
【００５２】
先ずＳ１００において、第1実施例と同様、クランク角度カウンタの値ｎを１つインクリメントしてクランク角度のカウントを1度ずつ開始し、Ｓ１０２に進んでカウンタの値ｎが７２０を超えたか否か判断する。
【００５３】
Ｓ１０２で否定されるときはＳ１０４に進み、第1実施例と同様、カウンタの値ｎがｎ−ｃｐ以上で、かつｎ−ｅｐ未満か否か判断し、否定されるときはＳ１００に戻ると共に、肯定されるときはＳ１０６に進み、そのクランク角度ｎ, n-1で検出された筒内圧Ｐ、即ち、ディジタル値に変換されてＲＡＭ７０ｃに記憶されている筒内圧Ｐｎ, Ｐn-1を読み出す。
【００５４】
次いでＳ１０８に進み、第1実施例と同様、補正割合αを求め、Ｓ１１０に進み、求めた補正割合αを、読み出したディジタル値ＰｎとＰn-1の差に乗じて積を求めると共に、よって得た積とディジタル値Ｐｎとに基づいて、より具体的には、よって得た積をディジタル値Ｐｎから減算して今回変換されたディジタル値Ｐｎを補正し、今回筒内圧Ｐrnとして記憶する。
【００５５】
他方、Ｓ１０２で肯定されるときはＳ１１２に進み、補正（記憶）されたディジタル値（筒内圧）Ｐrnと気筒容積Ｖとから、当該気筒の図示平均有効圧Ｐｍｉを算出する。尚、気筒容積Ｖは、検出されたクランク角度に基づいて予め設定された特性を検索することで求める。
【００５６】
図７は、図６の処理を説明する演算原理を示す図である。本来読み込みたいクランク角度に対し、実際にはＡ／Ｄコンバータ７４への入力を切り換えるために要する遅れ（ADdelay）が存在する。従って、ｎ番目にディジタル値に変換された圧力値は実際にはADdelay分だけ遅れたクランク角度における圧力値（図中で「AD値Ｐｎ」と示す）となっている。そこで本来読み込みたい圧力値を求めるため、前回読み込んだＰn-1と今回読み込んだＰｎを補間するようにした。
【００５７】
第２実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置も、所定クランク角度ごとに各気筒の筒内圧センサ４６の出力のＡ／Ｄコンバータ７４への入力を順次切り換えるマルチプレクサ（切り換え手段）７２、Ａ／Ｄコンバータ７４によって変換されたディジタル値を気筒ごとに記憶するＲＡＭ（記憶手段）７０ｃを備えると共に、気筒ごとに記憶されたディジタル値と切り換え手段によるＡ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れ時間とに基づいて図示平均有効圧Ｐｍｉを算出する算出手段を備える如く構成したので、Ａ／Ｄコンバータ７４の個数を増加させることなく、センサ出力を切り換え手段を介して順次Ａ／Ｄコンバータ７４に入力してディジタル値に変換するときも、Ａ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え遅れを補償して変換値から図示平均有効圧Ｐｍｉを精度良く算出することができる。
【００５８】
より具体的には、切り換え遅れ時間ADdelayを前記所定クランク角度当たりの時間で除算して補正割合αを求めると共に、求めた補正割合αを、読み出したディジタル値ＰｎとＰn-1の差に乗じて積を求め、よって求めた積とディジタル値Ｐｎとに基づいて図示平均有効圧Ｐｍｉを算出する如く構成したので、Ａ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え遅れを的確に補償して変換値から図示平均有効圧Ｐｍｉを精度良く算出することができる。
【００５９】
さらに、図示平均有効圧力を算出することで内燃機関の出力（トルク）を測定することができ、燃料噴射量を最適に決定することができ、燃料噴射を効果的に行うことができる。また、火花点火式エンジンに応用するときは、図示平均有効圧に基づいて燃料噴射量などを補正することができ、同様に燃料供給を最適に行うことができる。
【００６０】
尚、図６フロー・チャートのＳ１０４において、第１実施例と同様、クランク角度が圧縮行程の開始から膨張行程の終了までの間にあるとき、変換値を補正するようにしたが、７２０度の全てにわたって行っても良い。
【実施例３】
【００６１】
図８は、この発明の第３実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置の動作を示す、図５に類似するブロック図、図９は同様にその動作を示す、図６に類似するフロー・チャートである。
【００６２】
第３実施例においては、第２実施例と異なり、図８に示す如く、第１気筒以外の気筒には切り換え遅れ時間ADdelay（ＡあるいはＡ１，Ａ２）を角度変換し、それに基づき、その角度分の圧力（筒内圧）データの補正に代え、気筒容積に補正を加えて図示平均有効圧Ｐｍｉを検出（算出）するようにした。
【００６３】
図９フロー・チャートを参照して以下説明する。尚、図示のプログラムも各気筒のＴＤＣ（あるいはそれに関連したクランク角度）で、気筒ごとに実行される。
【００６４】
先ずＳ２００において、第１実施例と同様、クランク角度カウンタの値ｎを１つインクリメントしてクランク角度のカウントを1度ずつ開始し、Ｓ２０２に進んでカウンタの値ｎが７２０を超えたか否か判断する。
【００６５】
Ｓ２０２で否定されるときはＳ２０４に進み、そのクランク角度ｎ及び１つ前のクランク角度n-1から予め設定された特性を検索し、それぞれの気筒容積（「Ｖｎ」、「Ｖn-1」という」を算出する。
【００６６】
次いでＳ２０６に進み、第1、２実施例と同様、補正割合αを求め、Ｓ２０８に進み、求めた補正割合αを、気筒容積ＶｎとＶn-1の差に乗じて積を求めると共に、気筒容積Ｖｎに加算することによって今回算出された気筒容積Ｖｎを補正し、気筒容積Ｖｎとして記憶する。
【００６７】
他方、Ｓ２０２で肯定されるときはＳ２１０に進み、補正（記憶）された気筒容積Ｖrnとディジタル値（筒内圧Ｐ）とから、当該気筒の図示平均有効圧Ｐｍｉを算出する。
【００６８】
第３実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置も、所定クランク角度ごとに各気筒の筒内圧センサ４６の出力のＡ／Ｄコンバータ７４への入力を順次切り換えるマルチプレクサ（切り換え手段）７２、Ａ／Ｄコンバータ７４によって変換されたディジタル値を気筒ごとに記憶するＲＡＭ（記憶手段）７０ｃを備えると共に、気筒ごとに記憶されたディジタル値と切り換え手段によるＡ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れ時間とに基づいて図示平均有効圧Ｐｍｉを算出する算出手段を備える如く構成したので、Ａ／Ｄコンバータ７４の個数を増加させることなく、センサ出力を切り換え手段を介して順次Ａ／Ｄコンバータ７４に入力してディジタル値に変換するときも、Ａ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え遅れを補償して変換値から図示平均有効圧Ｐｍｉを精度良く算出することができる。
【００６９】
より具体的には、切り換え遅れ時間ADdelayを前記所定クランク角度当たりの時間で除算して補正割合αを求めると共に、求めた補正割合αを、気筒容積ＶｎとＶn-1の差に乗じて積を求め、よって求めた積と今回気筒容積Ｖｎとに基づいて図示平均有効圧Ｐｍｉを算出する如く構成したので、Ａ／Ｄコンバータ７４への入力の切り換え遅れを的確に補償して図示平均有効圧Ｐｍｉを精度良く算出することができる。従って、第２実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
上記の如く、この実施例においては、複数気筒を備えたエンジン（内燃機関）１０の筒内圧検出装置において、前記複数気筒のそれぞれに配置されて各気筒の筒内圧を示す出力を生じる筒内圧センサ４６、前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサ（クランク角度検出手段）５２、前記各気筒の筒内圧センサの出力を入力してディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ７４、前記検出されたクランク角度に基づいて所定クランク角度、より具体的には1度ごとに前記各気筒の筒内圧センサの出力の前記Ａ／Ｄコンバータへの入力を順次切り換えるマルチプレクサ（切り換え手段）７２、前記Ａ／Ｄコンバータによって変換されたディジタル値を気筒ごとに記憶するＲＡＭ（記憶手段）７０ｃ、および前記気筒ごとに記憶されたディジタル値と前記切り換え手段によるＡ／Ｄコンバータへの入力の切り換え遅れ時間とに基づいて着火時期および図示平均有効圧力の少なくともいずれかを算出する算出手段（マイクロコンピュータ７０，Ｓ１０からＳ２４，Ｓ１００からＳ１１２，Ｓ２００からＳ２１０）を備える如く構成した。
【００７１】
尚、上記において、圧電素子からなる筒内圧センサ４６を、グロープラグ４２の捻じ込み式の取り付け部に取り付け座金状を呈するように構成したが、グロープラグ４２の内部に収容しても良い。さらには、筒内圧センサ４６は圧電素子に限定されるものではなく、筒内圧を検出できるならばどのような種類のセンサであっても良い。このように、筒内圧センサ４６の種類、構造および取り付けなどは、上記した実施例に限定されるものではない。
【００７２】
また、上記において、この発明をディーゼルエンジンを例にとって説明したが、この発明は火花点火式のガソリンエンジンにも妥当する。
【００７３】
さらに、上記において、この発明を車両用のエンジンを例にとって説明したが、この発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶用推進機関用エンジンにも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の第１実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示すＥＣＵ（電子制御ユニット）の構成を詳細に示す説明ブロック図である。
【図３】図１に示す装置の動作を示すブロック図である。
【図４】同様に、図１に示す装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図５】この発明の第２実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置の動作を示す、図３と同様なブロック図である。
【図６】第２実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置の動作を示す、図４と同様なフロー・チャートである。
【図７】図６の処理を説明する演算原理を示す図である。
【図８】この発明の第３実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置の動作を示す、図５と同様なブロック図である。
【図９】第３実施例に係る内燃機関の筒内圧検出装置の動作を示す、図６と同様なフロー・チャートである。
【図１０】図１に示す装置における、Ａ／Ｄコンバータへのセンサ入力の切り換え遅れを示すタイム・チャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１０      ディーゼル機関（エンジン。内燃機関）
４６      筒内圧センサ
５２      クランク角センサ（クランク角度検出手段）
６６      ＥＣＵ（電子制御ユニット）
７０      マイクロコンピュータ
７２      マルチプレクサ（切り換え手段）
７４      Ａ／Ｄコンバータ  
【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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【図１０】
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