JPH05321747A - 燃焼圧センサの異常判定装置 - Google Patents
燃焼圧センサの異常判定装置Info
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- JPH05321747A JPH05321747A JP4127210A JP12721092A JPH05321747A JP H05321747 A JPH05321747 A JP H05321747A JP 4127210 A JP4127210 A JP 4127210A JP 12721092 A JP12721092 A JP 12721092A JP H05321747 A JPH05321747 A JP H05321747A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は内燃機関の筒内の燃焼圧を検出する
燃焼圧センサの異常を判定する燃焼圧センサの異常判定
装置に関し、バックファイヤ等の内燃機関の異常と燃焼
圧センサの異常とを分離して検出することを目的とす
る。 【構成】 信号を所定の範囲に制限して出力する燃焼圧
センサの出力がその範囲外のとき断線等の異常と判定す
る(ステップ122)。出力がその範囲内で基準信号
(VCP0 )が所定の閾値より継続して高いとき動作点
ずれと判定する(ステップ125)。これらの点が正常
で定常運転時の機関出力(PTRQ)が継続して所定の
閾値より小さいと感度劣化と判定する(ステップ12
8)
燃焼圧センサの異常を判定する燃焼圧センサの異常判定
装置に関し、バックファイヤ等の内燃機関の異常と燃焼
圧センサの異常とを分離して検出することを目的とす
る。 【構成】 信号を所定の範囲に制限して出力する燃焼圧
センサの出力がその範囲外のとき断線等の異常と判定す
る(ステップ122)。出力がその範囲内で基準信号
(VCP0 )が所定の閾値より継続して高いとき動作点
ずれと判定する(ステップ125)。これらの点が正常
で定常運転時の機関出力(PTRQ)が継続して所定の
閾値より小さいと感度劣化と判定する(ステップ12
8)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼圧センサの異常判定
装置に係り、特に内燃機関の筒内の燃焼圧を検出する燃
焼圧センサの異常を判定する燃焼圧センサの異常判定装
置に関する。
装置に係り、特に内燃機関の筒内の燃焼圧を検出する燃
焼圧センサの異常を判定する燃焼圧センサの異常判定装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、燃焼圧センサを用いて内燃機関の
筒内の燃焼圧を監視する装置として、燃焼圧センサの出
力信号を低周波成分と高周波成分に分離し、それらの信
号をそれぞれ低周波の正常信号及び高周波の正常信号と
比較して、筒内の燃焼状態を把握する装置が知られてい
る(特開昭62−95437)。
筒内の燃焼圧を監視する装置として、燃焼圧センサの出
力信号を低周波成分と高周波成分に分離し、それらの信
号をそれぞれ低周波の正常信号及び高周波の正常信号と
比較して、筒内の燃焼状態を把握する装置が知られてい
る(特開昭62−95437)。
【0003】上記従来の装置は、燃焼圧センサの出力信
号を低周波成分と高周波成分に分けて分析するため、精
度良く内燃機関の燃焼状態の監視をすることができ、特
に内燃機関の失火を適切に判断することができる。ま
た、燃焼圧センサの出力信号が所定の範囲内にあるか否
かを監視することにより、その出力信号が正常であるか
異常であるかを検出している。従って、燃焼圧センサの
系に断線や短絡が生じた際にはそれらの異常が検出さ
れ、所定の処理が行われる。
号を低周波成分と高周波成分に分けて分析するため、精
度良く内燃機関の燃焼状態の監視をすることができ、特
に内燃機関の失火を適切に判断することができる。ま
た、燃焼圧センサの出力信号が所定の範囲内にあるか否
かを監視することにより、その出力信号が正常であるか
異常であるかを検出している。従って、燃焼圧センサの
系に断線や短絡が生じた際にはそれらの異常が検出さ
れ、所定の処理が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置は、燃焼圧センサの出力信号が正常であるか否かで、
異常の検出をしているため、バックファイヤ等により内
燃機関の筒内に異常圧力が生じ、燃焼圧センサが所定時
間以上継続して異常信号を出力した場合、燃焼圧センサ
は正常であるにもかかわらず異常として誤判定してしま
う。
置は、燃焼圧センサの出力信号が正常であるか否かで、
異常の検出をしているため、バックファイヤ等により内
燃機関の筒内に異常圧力が生じ、燃焼圧センサが所定時
間以上継続して異常信号を出力した場合、燃焼圧センサ
は正常であるにもかかわらず異常として誤判定してしま
う。
【0005】バックファイヤを燃焼圧センサの異常であ
ると誤診断すると、燃焼圧センサは正常であるにもかか
わらず、その出力信号が異常であるとして制御上無効な
情報として処理して制御の精度を低下させたり、異常表
示をすることにより無用な点検を要したりすることにな
る。
ると誤診断すると、燃焼圧センサは正常であるにもかか
わらず、その出力信号が異常であるとして制御上無効な
情報として処理して制御の精度を低下させたり、異常表
示をすることにより無用な点検を要したりすることにな
る。
【0006】更に、上記従来の装置では、断線や短絡に
より燃焼圧センサから信号が出力しない場合は、それを
異常として検出することができるが、燃焼圧センサの感
度が劣化して振幅の小さい信号が出力されたり、動作点
がずれて波形が歪んだ信号が出力された場合には、異常
を検出することができない。
より燃焼圧センサから信号が出力しない場合は、それを
異常として検出することができるが、燃焼圧センサの感
度が劣化して振幅の小さい信号が出力されたり、動作点
がずれて波形が歪んだ信号が出力された場合には、異常
を検出することができない。
【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、バックファイヤ等の内燃機関の異常と燃焼圧セ
ンサの異常とを分離して検出することができる燃焼圧セ
ンサの異常判定装置を提供することを目的とする。
であり、バックファイヤ等の内燃機関の異常と燃焼圧セ
ンサの異常とを分離して検出することができる燃焼圧セ
ンサの異常判定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】上記の課題は図1の原理
図に示すように、内燃機関の筒内圧力を検出して所定の
電気信号に変換して出力する燃焼圧センサ1内に設けら
れ、前記筒内圧力を検出する圧力検出部2の出力信号を
所定の上下限範囲内に制限して出力する出力信号リミッ
タ部3と、前記燃焼圧センサ1の出力信号に基づいて所
定の演算を行い、前記内燃機関の燃焼状態の代用特性値
を算出する演算装置4内に設けられ、前記燃焼圧センサ
1の出力信号が前記出力信号リミッタ部3により制限さ
れる所定の範囲内でない場合には、前記燃焼圧センサ1
が異常であると判定する異常検出部5とを設けることに
より解決される。
図に示すように、内燃機関の筒内圧力を検出して所定の
電気信号に変換して出力する燃焼圧センサ1内に設けら
れ、前記筒内圧力を検出する圧力検出部2の出力信号を
所定の上下限範囲内に制限して出力する出力信号リミッ
タ部3と、前記燃焼圧センサ1の出力信号に基づいて所
定の演算を行い、前記内燃機関の燃焼状態の代用特性値
を算出する演算装置4内に設けられ、前記燃焼圧センサ
1の出力信号が前記出力信号リミッタ部3により制限さ
れる所定の範囲内でない場合には、前記燃焼圧センサ1
が異常であると判定する異常検出部5とを設けることに
より解決される。
【0009】更に、前記異常検出部5を、前記燃焼圧セ
ンサ1の出力信号が前記出力信号リミッタ部3により制
限される所定の範囲内でない場合、前記燃焼圧センサ1
に第1の異常が生じたと判定し、前記燃焼圧センサ1の
出力信号が前記出力信号リミッタ部3により制限される
所定の範囲内であり、且つ所定のクランク角度における
前記燃焼圧センサ1の出力信号が継続して所定の範囲内
にない場合、前記燃焼圧センサ1に第2の異常が生じた
と判定する構成とすることにより、燃焼圧センサに生じ
た異常が、断線や短絡であるのか、感度劣化や特性ずれ
であるのかが判別される。
ンサ1の出力信号が前記出力信号リミッタ部3により制
限される所定の範囲内でない場合、前記燃焼圧センサ1
に第1の異常が生じたと判定し、前記燃焼圧センサ1の
出力信号が前記出力信号リミッタ部3により制限される
所定の範囲内であり、且つ所定のクランク角度における
前記燃焼圧センサ1の出力信号が継続して所定の範囲内
にない場合、前記燃焼圧センサ1に第2の異常が生じた
と判定する構成とすることにより、燃焼圧センサに生じ
た異常が、断線や短絡であるのか、感度劣化や特性ずれ
であるのかが判別される。
【0010】
【作用】上記の構成によれば、前記燃焼圧センサ1が正
常に動作している場合、前記演算装置4には常に前記出
力信号リミッタ部3に制限される範囲内の信号が出力さ
れる。すなわち、内燃機関にバックファイヤが発生して
も、燃焼圧センサ1は異常信号を出力しない。従って、
バックファイヤにより燃焼圧センサが異常であると判定
されることはない。
常に動作している場合、前記演算装置4には常に前記出
力信号リミッタ部3に制限される範囲内の信号が出力さ
れる。すなわち、内燃機関にバックファイヤが発生して
も、燃焼圧センサ1は異常信号を出力しない。従って、
バックファイヤにより燃焼圧センサが異常であると判定
されることはない。
【0011】また、前記出力信号リミッタ部3に異常が
生じたり、前記燃焼圧センサ1と前記演算装置4を接続
する電線が断線したり短絡した場合は、前記燃焼圧セン
サ1の出力信号が前記所定範囲から外れるため、異常検
出部5では前記燃焼圧センサ1の出力信号が異常である
と判定される。
生じたり、前記燃焼圧センサ1と前記演算装置4を接続
する電線が断線したり短絡した場合は、前記燃焼圧セン
サ1の出力信号が前記所定範囲から外れるため、異常検
出部5では前記燃焼圧センサ1の出力信号が異常である
と判定される。
【0012】一方、前記燃焼圧センサの感度が劣化した
り、動作点がずれて出力信号の波形が歪んでいるような
場合には、その出力信号は前記出力信号リミッタ部3に
より制限される範囲内に収まるが、所定のクランク角度
における燃焼圧センサの出力信号の値が正常時の値とず
れた値になる。
り、動作点がずれて出力信号の波形が歪んでいるような
場合には、その出力信号は前記出力信号リミッタ部3に
より制限される範囲内に収まるが、所定のクランク角度
における燃焼圧センサの出力信号の値が正常時の値とず
れた値になる。
【0013】従って、上記の構成によれば、前記燃焼圧
センサ1に第1の異常である断線等が発生したことが検
出されることに加えて、前記燃焼圧センサ1が正常に動
作しており、且つ所定のクランク角度における燃焼圧セ
ンサ1の出力信号が継続して所定の範囲内にない場合に
は、該燃焼圧センサ1に第2の異常である感度劣化また
は特性ずれが生じていることが検出される。
センサ1に第1の異常である断線等が発生したことが検
出されることに加えて、前記燃焼圧センサ1が正常に動
作しており、且つ所定のクランク角度における燃焼圧セ
ンサ1の出力信号が継続して所定の範囲内にない場合に
は、該燃焼圧センサ1に第2の異常である感度劣化また
は特性ずれが生じていることが検出される。
【0014】
【実施例】図2は本発明に係る燃焼圧センサの異常判定
装置の一実施例の構成図を示す。同図中10は、本実施
例に使用する燃焼圧センサで、内燃機関の筒内に生じる
燃焼圧を検出できる部位に配置される。
装置の一実施例の構成図を示す。同図中10は、本実施
例に使用する燃焼圧センサで、内燃機関の筒内に生じる
燃焼圧を検出できる部位に配置される。
【0015】燃焼圧センサ10は半導体式の圧力検出部
11で検出すべき圧力を所定の電気信号に変換してい
る。圧力検出部11は等価回路がピエゾ抵抗11a〜1
1dよりなるブリッジ回路で表され、そのブリッジ回路
の一方の対角頂点には5Vの直流電圧が印加され、直流
駆動されている。
11で検出すべき圧力を所定の電気信号に変換してい
る。圧力検出部11は等価回路がピエゾ抵抗11a〜1
1dよりなるブリッジ回路で表され、そのブリッジ回路
の一方の対角頂点には5Vの直流電圧が印加され、直流
駆動されている。
【0016】圧力検出部11のブリッジ回路の他方の対
角頂点は、リップル除去部12を構成するオペアンプ1
2aの両極端子に、抵抗12c、12dを介して接続さ
れている。オペアンプ12aは抵抗12bにより負帰還
がかけられており、更に、その負極端子には抵抗12e
を介して電源電圧が印加されている。
角頂点は、リップル除去部12を構成するオペアンプ1
2aの両極端子に、抵抗12c、12dを介して接続さ
れている。オペアンプ12aは抵抗12bにより負帰還
がかけられており、更に、その負極端子には抵抗12e
を介して電源電圧が印加されている。
【0017】このため、一定な電源電圧が供給されてい
る状態で圧力検出部11に外部から圧力が加わりブリッ
ジ回路に生じた電位差がリップル除去部12に入力した
場合、オペアンプ12aは負帰還増幅器として作用して
所定の電圧増幅を行う。
る状態で圧力検出部11に外部から圧力が加わりブリッ
ジ回路に生じた電位差がリップル除去部12に入力した
場合、オペアンプ12aは負帰還増幅器として作用して
所定の電圧増幅を行う。
【0018】一方、この状態で電源電圧が変動すると、
それに伴ってブリッジ回路に生じる電位差が変動する。
また、オペアンプ12aの両極端子間はイマジナリショ
ートの状態であるからブリッジ回路に生じる電位差が変
動すると抵抗12cに流れる電流が変動する。
それに伴ってブリッジ回路に生じる電位差が変動する。
また、オペアンプ12aの両極端子間はイマジナリショ
ートの状態であるからブリッジ回路に生じる電位差が変
動すると抵抗12cに流れる電流が変動する。
【0019】ところで、本実施例のリップル除去部12
は上記したように負極端子に抵抗12eを介して電源電
圧が供給されている。このため、電源電圧が変動した場
合、抵抗12eを流れる電流も変動する。すなわち、電
源電圧の変動による抵抗12cを流れる電流の変動分
は、抵抗12eを介して供給されることになり、抵抗1
2bを流れる電流には殆ど変動が生じない。従って、電
源電圧の変動によるリップルはリップル除去部12によ
り除去され、増幅された圧力検出信号だけが後段の回路
に出力される。
は上記したように負極端子に抵抗12eを介して電源電
圧が供給されている。このため、電源電圧が変動した場
合、抵抗12eを流れる電流も変動する。すなわち、電
源電圧の変動による抵抗12cを流れる電流の変動分
は、抵抗12eを介して供給されることになり、抵抗1
2bを流れる電流には殆ど変動が生じない。従って、電
源電圧の変動によるリップルはリップル除去部12によ
り除去され、増幅された圧力検出信号だけが後段の回路
に出力される。
【0020】また、圧力検出部11から出力される電圧
信号は、燃焼圧センサ10の構造上、環境温度の変化に
応じて変動する。このため、リップル除去部12から出
力された圧力検出信号は、コンデンサ13a及び抵抗1
3bからなるハイパスフィルタ13に入力される。
信号は、燃焼圧センサ10の構造上、環境温度の変化に
応じて変動する。このため、リップル除去部12から出
力された圧力検出信号は、コンデンサ13a及び抵抗1
3bからなるハイパスフィルタ13に入力される。
【0021】ハイパスフィルタ13で、環境温度の変化
に伴って変化する低周波成分を除去したあと、圧力検出
信号はボルテージホロワ14aに入力される。ボルテー
ジホロワ14aの出力端子は抵抗14b及び出力端子1
0aを介して演算装置に相当する電子制御装置(EC
U)15に接続されるとともにダイオード14cのアノ
ード及びダイオード14dのカソードに接続されてい
る。
に伴って変化する低周波成分を除去したあと、圧力検出
信号はボルテージホロワ14aに入力される。ボルテー
ジホロワ14aの出力端子は抵抗14b及び出力端子1
0aを介して演算装置に相当する電子制御装置(EC
U)15に接続されるとともにダイオード14cのアノ
ード及びダイオード14dのカソードに接続されてい
る。
【0022】ダイオード14cのカソードは4.8Vの
電源に接続しており、ダイオード14dのアノードは
0.32Vの電源に接続している。このため、ボルテー
ジホロワ14aの出力が4.8Vを超えると、ダイオー
ド14cがオンになり、出力端子10aの電位は4.8
Vまで電圧降下する。同様に、ボルテージホロワ14a
の出力が0.32Vより低くなると、ダイオード14d
がオンとなり、出力端子10aの電位は0.32Vまで
上昇する。尚、ボルテージホロワ14a、抵抗1
4b、ダイオード14cは出力信号リミット部14を
構成している。
電源に接続しており、ダイオード14dのアノードは
0.32Vの電源に接続している。このため、ボルテー
ジホロワ14aの出力が4.8Vを超えると、ダイオー
ド14cがオンになり、出力端子10aの電位は4.8
Vまで電圧降下する。同様に、ボルテージホロワ14a
の出力が0.32Vより低くなると、ダイオード14d
がオンとなり、出力端子10aの電位は0.32Vまで
上昇する。尚、ボルテージホロワ14a、抵抗1
4b、ダイオード14cは出力信号リミット部14を
構成している。
【0023】図3は本実施例に使用する燃焼圧センサ1
0の断面側面図を示す。尚、同図において図2と同一の
部分には、同一の符号を付している。
0の断面側面図を示す。尚、同図において図2と同一の
部分には、同一の符号を付している。
【0024】燃焼圧センサ10は、同図に示すようにハ
ウジング21の細径部周囲に設けられたネジ部21a
で、圧力検出面22が内燃機関の筒内に位置するように
機関本 体に配置される。圧力検出面22は、圧
力伝達部材23、24を介して圧力検出 部11
に圧接されている。 この圧力検出部11はハウジング
21内部で、リー ド線25を介してリップル除
去部12、ハイパスフィルタ13及び出力信号リミ
ット部14を同一の基板上に構成する出力回路26
と接続されている。また、出 力回路26は端子
27で出力端子10aに相当するリード28と接続して
おり、 このリード28を介してECU15と接
続している。図4はこの燃焼圧センサ10の出力電圧
と、内燃機関のクランク角との関係を表す図を示す。同
図中、実線で示す波形は正常な信号で、破線で示す波形
はバックファイヤが発生した場合の異常な信号である。
また、一般に、内燃機関の燃焼圧は、同図に示すように
上死点の僅か前から上昇を始め、上死点後20°CAま
での間にピークを有している。
ウジング21の細径部周囲に設けられたネジ部21a
で、圧力検出面22が内燃機関の筒内に位置するように
機関本 体に配置される。圧力検出面22は、圧
力伝達部材23、24を介して圧力検出 部11
に圧接されている。 この圧力検出部11はハウジング
21内部で、リー ド線25を介してリップル除
去部12、ハイパスフィルタ13及び出力信号リミ
ット部14を同一の基板上に構成する出力回路26
と接続されている。また、出 力回路26は端子
27で出力端子10aに相当するリード28と接続して
おり、 このリード28を介してECU15と接
続している。図4はこの燃焼圧センサ10の出力電圧
と、内燃機関のクランク角との関係を表す図を示す。同
図中、実線で示す波形は正常な信号で、破線で示す波形
はバックファイヤが発生した場合の異常な信号である。
また、一般に、内燃機関の燃焼圧は、同図に示すように
上死点の僅か前から上昇を始め、上死点後20°CAま
での間にピークを有している。
【0025】上記したように燃焼圧センサ10の出力端
子電圧は、0.32V〜4.8Vに制限されている。こ
のため、この燃焼圧センサ10が正常に動作している限
り、演算装置に相当するECU15に入力される信号が
この範囲から外れることはなく、同図において異常信号
として示した波形も4.8Vを超えていない。
子電圧は、0.32V〜4.8Vに制限されている。こ
のため、この燃焼圧センサ10が正常に動作している限
り、演算装置に相当するECU15に入力される信号が
この範囲から外れることはなく、同図において異常信号
として示した波形も4.8Vを超えていない。
【0026】一方、本実施例の燃焼圧センサ10とEC
U15を接続する電線が断線または短絡したり、燃焼圧
センサ10の駆動電源系に異常が発生した場合には、出
力信号リミット部14の有無によらず、ECU15には
0Vまたは、5Vの信号が送信される。
U15を接続する電線が断線または短絡したり、燃焼圧
センサ10の駆動電源系に異常が発生した場合には、出
力信号リミット部14の有無によらず、ECU15には
0Vまたは、5Vの信号が送信される。
【0027】従って、ECU15側で燃焼圧センサ10
の出力電圧が0.32V〜4.8Vに制限されているか
否かを監視することにより、内燃機関のバックファイヤ
の影響を受けずに燃焼圧センサ10が正常に動作してい
るか否かを判定することができる。
の出力電圧が0.32V〜4.8Vに制限されているか
否かを監視することにより、内燃機関のバックファイヤ
の影響を受けずに燃焼圧センサ10が正常に動作してい
るか否かを判定することができる。
【0028】次に、ECU15が実施している処理につ
いて説明する。ECU15は燃焼圧センサ10が正常に
動作しているかを監視しながら、燃料圧センサ10の出
力信号に基づいて、内燃機関が出力するトルクの代用特
性値PTRQを算出している。この代用特性値PTRQ
は、吸気から排気までの一連の過程における所定のクラ
ンク角度毎に、燃焼圧センサ10が検出した筒内圧力に
所定の補正係数を乗じて積算した値である。
いて説明する。ECU15は燃焼圧センサ10が正常に
動作しているかを監視しながら、燃料圧センサ10の出
力信号に基づいて、内燃機関が出力するトルクの代用特
性値PTRQを算出している。この代用特性値PTRQ
は、吸気から排気までの一連の過程における所定のクラ
ンク角度毎に、燃焼圧センサ10が検出した筒内圧力に
所定の補正係数を乗じて積算した値である。
【0029】以下、図5〜図7に基づいてPTRQの演
算方法について説明する。図5は、燃焼圧センサ10の
出力とクランク角度の関係を示す。ECU15には、ク
ランク角度センサからクランク角度の情報が入力されて
おり、本実施例においては、同図に示すクランク角度に
おいて燃焼圧センサ10の出力信号を取り込んでいる。
また、図6はその出力信号の取り込みルーチンを示して
いる。
算方法について説明する。図5は、燃焼圧センサ10の
出力とクランク角度の関係を示す。ECU15には、ク
ランク角度センサからクランク角度の情報が入力されて
おり、本実施例においては、同図に示すクランク角度に
おいて燃焼圧センサ10の出力信号を取り込んでいる。
また、図6はその出力信号の取り込みルーチンを示して
いる。
【0030】図5及び図6において、クランク角度が進
行して、クランク角度センサの信号に基づいてECU1
5が上死点前(BTDC)175°CAであると判別す
ると(ステップ101)、そのときの燃焼圧センサ10
の出力信号VCP0 を取り込む(ステップ102)。こ
のVCP0 は燃焼圧センサ10の基準出力を表し、燃焼
圧センサの製造上のバラツキや、温度による出力変化を
補正するために用いる値である。このため、安定した値
である必要があり、内燃機関の筒内圧力に変動がないB
TDC175°CAにおける燃焼圧センサ10の出力信
号値としている。
行して、クランク角度センサの信号に基づいてECU1
5が上死点前(BTDC)175°CAであると判別す
ると(ステップ101)、そのときの燃焼圧センサ10
の出力信号VCP0 を取り込む(ステップ102)。こ
のVCP0 は燃焼圧センサ10の基準出力を表し、燃焼
圧センサの製造上のバラツキや、温度による出力変化を
補正するために用いる値である。このため、安定した値
である必要があり、内燃機関の筒内圧力に変動がないB
TDC175°CAにおける燃焼圧センサ10の出力信
号値としている。
【0031】次いで、クランク角度が進行して、クラン
ク角度が上死点後(ATDC)5°CAであると判別さ
れると(ステップ103)、内燃機関の燃焼圧の第1の
サンプリング値としてその時の出力信号VCP1 を取り
込む(ステップ104)。
ク角度が上死点後(ATDC)5°CAであると判別さ
れると(ステップ103)、内燃機関の燃焼圧の第1の
サンプリング値としてその時の出力信号VCP1 を取り
込む(ステップ104)。
【0032】以下同様に、燃焼圧がピークを越えた直後
にあたるATDC20°CAで(ステップ105)、第
2のサンプリング値VCP2 を取り込み(ステップ10
6)、燃焼圧の急激な変化が治まるATDC35°CA
で(ステップ107)、第3のサンプリング値VCP3
(ステップ108)、更にATDC50°CA(ステッ
プ109)で第4のサンプリング値を取り込んで(ステ
ップ110)処理を終了する。
にあたるATDC20°CAで(ステップ105)、第
2のサンプリング値VCP2 を取り込み(ステップ10
6)、燃焼圧の急激な変化が治まるATDC35°CA
で(ステップ107)、第3のサンプリング値VCP3
(ステップ108)、更にATDC50°CA(ステッ
プ109)で第4のサンプリング値を取り込んで(ステ
ップ110)処理を終了する。
【0033】図7は上記のルーチンで取り込んだ値か
ら、内燃機関の出力トルクの代用特性値PTRQを算出
するルーチンを示す。このPTRQ算出ルーチンは、ク
ランク角度が720°CA回転するごとに起動するルー
チンで、吸気〜排気のサイクル毎にPTRQが算出され
る。算出されたPTRQは点火タイミングの制御にフィ
ードバックされて、その値が最大となるように点火タイ
ミングを遅角制御するのに用いられる。
ら、内燃機関の出力トルクの代用特性値PTRQを算出
するルーチンを示す。このPTRQ算出ルーチンは、ク
ランク角度が720°CA回転するごとに起動するルー
チンで、吸気〜排気のサイクル毎にPTRQが算出され
る。算出されたPTRQは点火タイミングの制御にフィ
ードバックされて、その値が最大となるように点火タイ
ミングを遅角制御するのに用いられる。
【0034】上記したように燃焼圧センサ10の出力
が、温度等の影響により変動するために、その絶対値か
ら出力トルクの代用特性値は算出できない。このため、
PTRQ算出ルーチンが起動すると、先ず、各サンプリ
ング値VCPnから、基準出力VCP0 を減じて各サン
プリング値の相対値化を行い、次いで補正係数K1 を乗
じて補正値CPnを求める(ステップ111)。従っ
て、CPnは各サンプリングを行ったクランク角度にお
ける筒内燃焼圧を相対的に表す値である。
が、温度等の影響により変動するために、その絶対値か
ら出力トルクの代用特性値は算出できない。このため、
PTRQ算出ルーチンが起動すると、先ず、各サンプリ
ング値VCPnから、基準出力VCP0 を減じて各サン
プリング値の相対値化を行い、次いで補正係数K1 を乗
じて補正値CPnを求める(ステップ111)。従っ
て、CPnは各サンプリングを行ったクランク角度にお
ける筒内燃焼圧を相対的に表す値である。
【0035】また一般に、あるクランク角度における内
燃機関の出力トルクは、燃焼圧により一義的に決まる。
このため、上記のCPnに各クランク角度毎に決まる補
正係数を乗じると、ATDC5°CA、20°CA、3
5°CA、50°CAにおける出力トルクが求まる。
燃機関の出力トルクは、燃焼圧により一義的に決まる。
このため、上記のCPnに各クランク角度毎に決まる補
正係数を乗じると、ATDC5°CA、20°CA、3
5°CA、50°CAにおける出力トルクが求まる。
【0036】一方、本実施例の装置は、内燃機関の出力
トルクの検出精度を向上させるため、これらの各サンプ
リング値から算出した出力トルクを積算して、吸気〜排
気のサイクル間に発生したトルクの代用特性値PTRQ
としている。本実施例の装置においては、各クランク角
度毎に決まる補正係数をα1 〜α3 と、演算値補正係数
K2 を用いて、PTRQ=K2 ×(α1 CP1 +α2 C
P2 +α3 CP3 +α 4 CP4 )として算出している
(ステップ112)。
トルクの検出精度を向上させるため、これらの各サンプ
リング値から算出した出力トルクを積算して、吸気〜排
気のサイクル間に発生したトルクの代用特性値PTRQ
としている。本実施例の装置においては、各クランク角
度毎に決まる補正係数をα1 〜α3 と、演算値補正係数
K2 を用いて、PTRQ=K2 ×(α1 CP1 +α2 C
P2 +α3 CP3 +α 4 CP4 )として算出している
(ステップ112)。
【0037】次に、ECU15が実行する燃焼圧センサ
の診断ルーチンについて、図8のフローチャートに基づ
いて説明する。また、このルーチンもPTRQ算出ルー
チンと同様にクランク角度が720°CA回転する毎に
起動する。
の診断ルーチンについて、図8のフローチャートに基づ
いて説明する。また、このルーチンもPTRQ算出ルー
チンと同様にクランク角度が720°CA回転する毎に
起動する。
【0038】上記の燃焼圧取り込みルーチンで取り込ん
で、ECU15内に保管しておいた燃焼圧センサの出力
信号を読み込んで(ステップ121)、各サンプリング
値VCPnが0.32Vより小さいか、または4.8V
以上かを判別する(ステップ122)。
で、ECU15内に保管しておいた燃焼圧センサの出力
信号を読み込んで(ステップ121)、各サンプリング
値VCPnが0.32Vより小さいか、または4.8V
以上かを判別する(ステップ122)。
【0039】上記したように、燃焼圧センサ10が正常
に動作している場合、VCPnは0.32V〜4.8V
の間に制限されている。すなわち、VCPnがこの範囲
内にないのは、燃焼圧センサ10とECU15を接続す
る電線に、断線や短絡の異常が生じたか、燃焼圧センサ
10が全く機能していない場合だけである。
に動作している場合、VCPnは0.32V〜4.8V
の間に制限されている。すなわち、VCPnがこの範囲
内にないのは、燃焼圧センサ10とECU15を接続す
る電線に、断線や短絡の異常が生じたか、燃焼圧センサ
10が全く機能していない場合だけである。
【0040】従って、本実施例においてはVCPnが上
記の範囲内にないと判別された場合、第1の異常に相当
する断線または短絡の発生を表すXDCPS1フラグに
“1”を立てた後(ステップ123)、異常処理ルーチ
ン(フェイルセーフ処理)を実行する。一方、VCPn
が正常な値である場合は、燃焼圧センサ10は正常に動
作していると判定され、XDCPS1フラグを“0”と
して(ステップ124)先に進む。
記の範囲内にないと判別された場合、第1の異常に相当
する断線または短絡の発生を表すXDCPS1フラグに
“1”を立てた後(ステップ123)、異常処理ルーチ
ン(フェイルセーフ処理)を実行する。一方、VCPn
が正常な値である場合は、燃焼圧センサ10は正常に動
作していると判定され、XDCPS1フラグを“0”と
して(ステップ124)先に進む。
【0041】燃焼圧センサ10が正常に動作していると
判定された場合、続いて、その動作点が正常であるか否
かが判定される(ステップ125)。本実施例の燃焼圧
センサ10は初期状態においてVCP0 が1Vより小さ
くなるように設定されている。この動作点がずれてVC
P0 が大きくなると、燃焼圧センサ10の出力の有効範
囲が狭くなり、ひいてはVCPnがクランプ電圧にかか
って歪んだ燃焼圧信号を出力することになる。
判定された場合、続いて、その動作点が正常であるか否
かが判定される(ステップ125)。本実施例の燃焼圧
センサ10は初期状態においてVCP0 が1Vより小さ
くなるように設定されている。この動作点がずれてVC
P0 が大きくなると、燃焼圧センサ10の出力の有効範
囲が狭くなり、ひいてはVCPnがクランプ電圧にかか
って歪んだ燃焼圧信号を出力することになる。
【0042】本実施例においては、ECU15の応答性
で十分信号処理を行える、機関回転数NEが4000r
pmより小さい領域において、VCP0 が70回連続し
て1.5V以上と検出された場合、燃焼圧センサ10の
動作点がずれていると判定する。動作点がずれていると
判定した場合、この異常の発生を表すXDCPS2フラ
グに“1”をたてた後(ステップ126)、異常処理ル
ーチン(フェイルセーフ処理)を実行する。一方、VC
P0 が正常である場合は、XDCPS2フラグを“0”
として(ステップ127)先に進む。
で十分信号処理を行える、機関回転数NEが4000r
pmより小さい領域において、VCP0 が70回連続し
て1.5V以上と検出された場合、燃焼圧センサ10の
動作点がずれていると判定する。動作点がずれていると
判定した場合、この異常の発生を表すXDCPS2フラ
グに“1”をたてた後(ステップ126)、異常処理ル
ーチン(フェイルセーフ処理)を実行する。一方、VC
P0 が正常である場合は、XDCPS2フラグを“0”
として(ステップ127)先に進む。
【0043】上記のステップで燃焼圧センサ10が動作
しており、かつ動作点が正常であることが保証された場
合、その感度が劣化していないかを判定する(ステップ
128)。
しており、かつ動作点が正常であることが保証された場
合、その感度が劣化していないかを判定する(ステップ
128)。
【0044】このため、燃焼圧センサ10の感度劣化を
検出する必要があり、本実施例の装置においては、内燃
機関が定常状態にあり、かつPTRQが連続して255
回0.5Nm未満となった場合に、燃焼圧センサ10の
感度劣化を検出する。
検出する必要があり、本実施例の装置においては、内燃
機関が定常状態にあり、かつPTRQが連続して255
回0.5Nm未満となった場合に、燃焼圧センサ10の
感度劣化を検出する。
【0045】尚、本実施例においては、3000≧NE
≧2000、吸気管内圧力(PIM)≧300mmH
g、冷却水温(THW)≧85℃の各条件が同時に満足
される状態を、内燃機関の定常状態としている。また、
これらの条件は、必要に応じて取捨選択してもよく、リ
ーンバーン制御中でないこと、スロットル開度(VT
A)が10°以上であること、フューエルカット中でな
いこと、THW・PIM・VTAのフェイルを検出して
いないこと等の条件を追加しても良い。
≧2000、吸気管内圧力(PIM)≧300mmH
g、冷却水温(THW)≧85℃の各条件が同時に満足
される状態を、内燃機関の定常状態としている。また、
これらの条件は、必要に応じて取捨選択してもよく、リ
ーンバーン制御中でないこと、スロットル開度(VT
A)が10°以上であること、フューエルカット中でな
いこと、THW・PIM・VTAのフェイルを検出して
いないこと等の条件を追加しても良い。
【0046】上記の条件下で、燃焼圧センサ10の感度
が劣化していると判定された場合、その異常を表すXD
CPS3フラグに“1”を立てて(ステップ129)、
異常処理ルーチン(フェイルセーフ処理)を実行する。
一方、燃焼圧センサ10の感度が正常であると判定され
た場合は、XDCPS3フラグを“0”として(ステッ
プ130)処理を終了する。
が劣化していると判定された場合、その異常を表すXD
CPS3フラグに“1”を立てて(ステップ129)、
異常処理ルーチン(フェイルセーフ処理)を実行する。
一方、燃焼圧センサ10の感度が正常であると判定され
た場合は、XDCPS3フラグを“0”として(ステッ
プ130)処理を終了する。
【0047】上記したように、本実施例の燃焼圧センサ
の異常判定装置では、燃焼圧センサ10に生じる異常
を、断線または短絡、動作点ずれ、感度劣化の3態様別
に検出することができる。このため、フェイルセーフ処
理をきめこまやかに行うことができる。
の異常判定装置では、燃焼圧センサ10に生じる異常
を、断線または短絡、動作点ずれ、感度劣化の3態様別
に検出することができる。このため、フェイルセーフ処
理をきめこまやかに行うことができる。
【0048】更に、本実施例の装置では、バックファイ
ヤ等燃焼圧センサ10以外の部位で生じた異常と、燃焼
圧センサ10自身の異常とを分けて検出することができ
る。このため、無用なフェイルセーフ処理を行って内燃
機関の燃焼効率を低下させたり、無用な点検整備を行う
ことがない。
ヤ等燃焼圧センサ10以外の部位で生じた異常と、燃焼
圧センサ10自身の異常とを分けて検出することができ
る。このため、無用なフェイルセーフ処理を行って内燃
機関の燃焼効率を低下させたり、無用な点検整備を行う
ことがない。
【0049】尚、本実施例においては、異常を検出する
とフェイルセーフ処理を実行することとしているが、フ
ェイルセーフ処理において、燃焼圧センサ10が正常な
信号を出力していると認識したときは、異常を解除して
(XDCPSnフラグを“0”として)再び正常な処理
を実行するようにしてもよい。
とフェイルセーフ処理を実行することとしているが、フ
ェイルセーフ処理において、燃焼圧センサ10が正常な
信号を出力していると認識したときは、異常を解除して
(XDCPSnフラグを“0”として)再び正常な処理
を実行するようにしてもよい。
【0050】また、このとき燃焼圧センサ10に異常が
発生した履歴を残すため、ダイアグノーシス用に他のフ
ラグ(例えばXDTESTフラグ)を“1”とするよう
にしてもよい。
発生した履歴を残すため、ダイアグノーシス用に他のフ
ラグ(例えばXDTESTフラグ)を“1”とするよう
にしてもよい。
【0051】
【発明の効果】上述の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、燃焼圧センサが動作している限り、その出力信号が
所定範囲から外れることはない。このため、内燃機関に
バックファイヤが発生して、筒内に異常圧力が生じたよ
うな場合でも、演算手段はそれを異常であるとは判定し
ない。従って、従来の装置のように無用なフェールセー
フ処理を行うことがなく、また無用な点検整備を行う必
要もなくなる。
ば、燃焼圧センサが動作している限り、その出力信号が
所定範囲から外れることはない。このため、内燃機関に
バックファイヤが発生して、筒内に異常圧力が生じたよ
うな場合でも、演算手段はそれを異常であるとは判定し
ない。従って、従来の装置のように無用なフェールセー
フ処理を行うことがなく、また無用な点検整備を行う必
要もなくなる。
【0052】更に、請求項2記載の発明によれば、燃焼
圧センサに生じる異常を、断線または短絡、動作点ず
れ、及び感度劣化の3態様に分けて検出することができ
る。従って、フェイルセーフ処理をその態様ごとにおこ
なうことができ、きめのこまかい対応をすることができ
る。
圧センサに生じる異常を、断線または短絡、動作点ず
れ、及び感度劣化の3態様に分けて検出することができ
る。従って、フェイルセーフ処理をその態様ごとにおこ
なうことができ、きめのこまかい対応をすることができ
る。
【図1】本発明に係る燃焼圧センサの異常判定装置の原
理図である。
理図である。
【図2】本発明に係る燃焼圧センサの異常判定装置の一
実施例の構成図である。
実施例の構成図である。
【図3】本実施例に使用する燃焼圧センサの断面側面図
【図4】本実施例に使用する燃焼圧センサの出力信号と
クランク角度の関係を表す図である。
クランク角度の関係を表す図である。
【図5】本実施例に使用する燃焼圧センサの圧力検出部
の出力信号とクランク角度の関係を表す図である。
の出力信号とクランク角度の関係を表す図である。
【図6】本実施例の装置に使用する燃焼圧取り込みルー
チンを表す図である。
チンを表す図である。
【図7】本実施例の装置に使用するPTRQ算出ルーチ
ンを表す図である。
ンを表す図である。
【図8】本実施例の装置に使用する燃焼圧センサ診断ル
ーチンを表す図である。
ーチンを表す図である。
1、10 燃焼圧センサ 2、11 圧力検出部 3、14 出力信号リミット部 4 演算装置 5 異常検出部 15 ECU
Claims (2)
- 【請求項1】 内燃機関の筒内圧力を所定の電気信号に
変換して出力する燃焼圧センサ内に設けられ、筒内圧力
を検出する圧力検出部の出力信号を所定の上下限範囲内
に制限して出力する出力信号リミッタ部と、 前記燃焼圧センサの出力信号に基づいて所定の演算を行
い、前記内燃機関の燃焼状態の代用特性値を算出する演
算装置内に設けられ、前記燃焼圧センサの出力信号が前
記出力信号リミッタ部により規制される所定の範囲内で
ない場合には、前記燃焼圧センサが異常であると判定す
る異常検出部とを備えることを特徴とする燃焼圧センサ
の異常判定装置。 - 【請求項2】 前記異常検出部は、前記燃焼圧センサの
出力信号が前記出力信号リミッタ部により制限される所
定の範囲内でない場合、前記燃焼圧センサに第1の異常
が生じたと判定し、前記燃焼圧センサの出力信号が前記
出力信号リミッタ部により制限される所定の範囲内であ
り、且つ所定のクランク角度における前記燃焼圧センサ
の出力信号が所定の範囲内にない場合、前記燃焼圧セン
サに第2の異常が生じたと判定することを特徴とする請
求項1記載の燃焼圧センサの異常判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127210A JPH05321747A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 燃焼圧センサの異常判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127210A JPH05321747A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 燃焼圧センサの異常判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05321747A true JPH05321747A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=14954453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4127210A Pending JPH05321747A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 燃焼圧センサの異常判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05321747A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525389B2 (en) | 2006-04-20 | 2009-04-28 | Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. | Signal amplifier circuit with a limiting voltage device |
| JP2014125942A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toyota Motor Corp | 筒内圧センサの異常検出装置 |
| WO2015147062A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | 圧力検出装置の断線検知回路 |
| JP2020037892A (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | マツダ株式会社 | 筒内圧センサの故障診断装置 |
| CN113671096A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 艾莫斯(天津)科技有限公司 | Fid检测器 |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4127210A patent/JPH05321747A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525389B2 (en) | 2006-04-20 | 2009-04-28 | Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. | Signal amplifier circuit with a limiting voltage device |
| JP2014125942A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toyota Motor Corp | 筒内圧センサの異常検出装置 |
| WO2015147062A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | 圧力検出装置の断線検知回路 |
| CN106461489A (zh) * | 2014-03-27 | 2017-02-22 | 西铁城精密器件株式会社 | 压力检测装置的断线检测电路 |
| JPWO2015147062A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2017-04-13 | シチズンファインデバイス株式会社 | 圧力検出装置の断線検知回路 |
| US10247634B2 (en) | 2014-03-27 | 2019-04-02 | Citizen Finedevice Co., Ltd. | Disconnection detection circuit of pressure detection device |
| CN106461489B (zh) * | 2014-03-27 | 2019-06-14 | 西铁城精密器件株式会社 | 压力检测装置的断线检测电路 |
| JP2020037892A (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | マツダ株式会社 | 筒内圧センサの故障診断装置 |
| CN113671096A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 艾莫斯(天津)科技有限公司 | Fid检测器 |
| CN113671096B (zh) * | 2021-08-23 | 2024-03-15 | 艾莫斯(天津)科技有限公司 | Fid检测器 |
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