JP2010127172A - Cylinder internal pressure sensor characteristics detection device - Google Patents

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Masaya Hoshi
真弥 星
Akikazu Kojima
昭和 小島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder internal pressure sensor characteristics detection device highly accurately detecting deviation in detection pressure characteristics causes by hysteresis of a cylinder internal pressure sensor with respect to reference pressure characteristics. <P>SOLUTION: In fuel cut operation, the reference pressure characteristics 200 in a cylinder are symmetrical about a top dead center (TDC) as a center between a compression stroke and an expansion stroke. If the cylinder pressure sensor is normal, the detection pressure characteristics 210 detected based on an output signal of the cylinder internal pressure sensor approximately correspond with the reference pressure characteristics 200. If there is any abnormality in the cylinder internal pressure sensor, asymmetric hysteresis of detection pressure characteristics 210 of the cylinder internal pressure sensor may occur in the compression stroke and the expansion stroke. In at least one of the compression stroke and the expansion stroke, the deviation in detection pressure characteristics 210 is detected with respect to the reference pressure characteristics 200 in the fuel cut operation, and an abnormality in the cylinder internal pressure sensor is detected based on the deviation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の気筒に設置された筒内圧センサの特性を検出する筒内圧センサ特性検出装置に関する。   The present invention relates to an in-cylinder pressure sensor characteristic detection device that detects characteristics of an in-cylinder pressure sensor installed in a cylinder of an internal combustion engine.

従来、内燃機関の気筒に設置された筒内圧センサの出力信号に基づいて気筒内の圧力（筒内圧）を検出し、筒内圧に基づいて気筒内の燃焼状態を検出することが知られている。気筒内の燃焼状態を検出することにより、燃料噴射弁の噴射量または噴射時期等の噴射制御を適切に実施したり、あるいは失火を検出したりすることができる。このように、筒内圧センサによって検出される筒内圧（検出圧力）に基づいて気筒内の燃焼状態を検出する場合、筒内圧センサによる検出圧力と正しい筒内圧とのずれ量を検出する必要がある。   Conventionally, it is known to detect the pressure in a cylinder (in-cylinder pressure) based on an output signal of an in-cylinder pressure sensor installed in the cylinder of the internal combustion engine, and to detect the combustion state in the cylinder based on the in-cylinder pressure. . By detecting the combustion state in the cylinder, it is possible to appropriately perform injection control such as the injection amount or injection timing of the fuel injection valve, or to detect misfire. Thus, when detecting the combustion state in the cylinder based on the in-cylinder pressure (detected pressure) detected by the in-cylinder pressure sensor, it is necessary to detect the amount of deviation between the detected pressure by the in-cylinder pressure sensor and the correct in-cylinder pressure. .

例えば、特許文献１においては、燃焼が行われないときの気筒内の基準となる筒内圧をモータリング圧として算出し、気筒内で燃焼が行われない内燃機関の排気行程中においてモータリング圧と筒内圧センサから検出される検出圧力とに基づいて、基準圧力（モータリング圧）と検出圧力とのずれ量を検出している。そして、特許文献１では、排気行程中に生じるモータリング圧と検出圧力とのずれ量に基づいて、筒内圧センサが点火プラグとシリンダヘッドとの間に挟み付けられている場合に筒内圧センサに加わる残留圧力（ヒステリシス量）を検出し、ヒステリシス量により検出圧力を補正している。   For example, in Patent Document 1, an in-cylinder pressure that is a reference in a cylinder when combustion is not performed is calculated as a motoring pressure, and the motoring pressure is calculated during an exhaust stroke of an internal combustion engine in which combustion is not performed in the cylinder. A deviation amount between the reference pressure (motoring pressure) and the detected pressure is detected based on the detected pressure detected from the in-cylinder pressure sensor. And in patent document 1, based on the deviation | shift amount of the motoring pressure and detection pressure which generate | occur | produce during an exhaust stroke, when a cylinder pressure sensor is pinched | interposed between a spark plug and a cylinder head, a cylinder pressure sensor is used. The applied residual pressure (hysteresis amount) is detected, and the detected pressure is corrected by the hysteresis amount.

また、特許文献２においては、圧縮行程の２点の角度位置における基準圧力と筒内圧センサによる検出圧力とに基づいて筒内圧センサの圧力特性を示すゲイン値およびオフセット値を算出し、ゲイン値またはオフセット値が異常の場合、適切なフェイルセーフ処理を実施している。
特開２００７−３０３２９３号公報 特開２００７−３２１５６４号公報 In Patent Document 2, a gain value and an offset value indicating the pressure characteristics of the in-cylinder pressure sensor are calculated based on the reference pressure at two angular positions in the compression stroke and the pressure detected by the in-cylinder pressure sensor. When the offset value is abnormal, appropriate fail-safe processing is performed.
JP 2007-303293 A JP 2007-321564 A

ところで、モータリング圧に対する筒内圧センサの検出圧力のずれは、圧縮行程または膨張行程において圧力変化を起因とする筒内圧センサのヒステリシスによっても生じる。しかしながら、排気行程中においては、排気弁が開弁しているので、筒内圧は低く、筒内圧の変化は小さい。したがって、排気行程中において、特許文献１で言うところの残留圧力としてのヒステリシス量を検出することはできるが、筒内圧の変化を起因とするヒステリシスによって生じる検出圧力とモータリング圧とのずれ量を検出することは困難である。   By the way, the deviation of the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor with respect to the motoring pressure is also caused by the hysteresis of the in-cylinder pressure sensor due to the pressure change in the compression stroke or the expansion stroke. However, since the exhaust valve is open during the exhaust stroke, the in-cylinder pressure is low and the change in the in-cylinder pressure is small. Therefore, during the exhaust stroke, it is possible to detect the amount of hysteresis as the residual pressure referred to in Patent Document 1, but the amount of deviation between the detected pressure caused by the hysteresis caused by the change in the cylinder pressure and the motoring pressure is detected. It is difficult to detect.

また、特許文献２のように、圧縮行程において筒内圧センサにより筒内圧を検出すれば、内燃機関において燃料を燃焼している燃焼運転状態において、燃焼の影響を受けずに筒内圧を検出できる。これに対し、例えば気筒内の燃焼状態として燃焼時期を検出する場合、膨張行程における筒内圧に基づいて燃焼時期が検出されるので、筒内圧センサの検出圧力特性を膨張行程において検出したいという要求がある。しかしながら、燃焼運転状態の膨張行程においては、筒内圧は燃焼状態によってばらつくので、筒内圧の変化を起因とするヒステリシスによって生じる筒内圧センサの検出圧力特性のずれ量を高精度に検出することは困難である。   Further, as in Patent Document 2, if the in-cylinder pressure is detected by the in-cylinder pressure sensor in the compression stroke, the in-cylinder pressure can be detected without being affected by combustion in the combustion operation state in which fuel is burned in the internal combustion engine. On the other hand, for example, when the combustion timing is detected as the combustion state in the cylinder, the combustion timing is detected based on the in-cylinder pressure in the expansion stroke. Therefore, there is a demand for detecting the detected pressure characteristic of the in-cylinder pressure sensor in the expansion stroke. is there. However, in the expansion stroke in the combustion operation state, the in-cylinder pressure varies depending on the combustion state, so it is difficult to accurately detect the deviation amount of the detected pressure characteristic of the in-cylinder pressure sensor caused by the hysteresis caused by the change in the in-cylinder pressure. It is.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、基準圧力特性に対して圧力変化を起因とする筒内圧センサのヒステリシスにより生じる検出圧力特性のずれ量を高精度に検出する筒内圧センサ特性検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and an in-cylinder pressure for accurately detecting a deviation amount of a detected pressure characteristic caused by a hysteresis of an in-cylinder pressure sensor caused by a pressure change with respect to a reference pressure characteristic. An object of the present invention is to provide a sensor characteristic detection device.

例えば、車両走行中においてアクセルペダルを開放したときに燃料噴射弁から内燃機関への燃料噴射をカットする燃料カット運転時においては、筒内圧に対する燃焼による影響が生じない。したがって、圧縮行程および膨張行程における筒内圧は、気筒内を上下するピストンの位置によって決定される。この場合、ピストンの位置によって決定される筒内圧の基準圧力特性は、上死点を中心として圧縮行程と膨張行程とにおいて対称になる。そして、筒内圧センサの出力に圧力変化に起因するヒステリシス（以下、「圧力変化に起因するヒステリシス」を単にヒステリシスとも言う。）が生じていない場合、筒内圧センサの出力信号に基づいて検出される検出圧力特性は基準圧力特性とほぼ一致する。一方、筒内圧センサにヒステリシスが生じている場合、検出圧力特性は上死点を中心として対称にならないので、基準圧力特性と検出圧力特性との間にずれが生じる。   For example, in the fuel cut operation in which the fuel injection from the fuel injection valve to the internal combustion engine is cut when the accelerator pedal is released while the vehicle is running, the influence of combustion on the in-cylinder pressure does not occur. Therefore, the in-cylinder pressure in the compression stroke and the expansion stroke is determined by the position of the piston that moves up and down in the cylinder. In this case, the reference pressure characteristic of the in-cylinder pressure determined by the position of the piston is symmetric in the compression stroke and the expansion stroke with the top dead center as the center. In the case where there is no hysteresis due to pressure change in the output of the in-cylinder pressure sensor (hereinafter, “hysteresis due to pressure change” is also simply referred to as hysteresis), it is detected based on the output signal of the in-cylinder pressure sensor. The detected pressure characteristic almost coincides with the reference pressure characteristic. On the other hand, when hysteresis occurs in the in-cylinder pressure sensor, the detected pressure characteristic does not become symmetric with respect to the top dead center, so that a deviation occurs between the reference pressure characteristic and the detected pressure characteristic.

そこで、請求項１から１１に記載の発明によると、ずれ量検出手段は、圧縮行程および膨張行程の少なくとも一方において、燃料カット運転時の気筒内の基準圧力特性に対して、筒内圧センサのヒステリシスにより生じる筒内圧検出手段の検出圧力特性のずれ量を検出する。   Therefore, according to the first to eleventh aspects of the present invention, the deviation amount detecting means has a hysteresis of the in-cylinder pressure sensor with respect to a reference pressure characteristic in the cylinder during the fuel cut operation in at least one of the compression stroke and the expansion stroke. The deviation amount of the detected pressure characteristic of the in-cylinder pressure detecting means caused by the above is detected.

このように燃料カット運転時において基準圧力特性と検出圧力特性とのずれ量を検出するので、燃焼状態のばらつきによる筒内圧のばらつきの影響を受けることなく、圧縮行程および膨張行程の少なくとも一方において、つまり、圧縮行程または膨張行程のいずれにおいても、気筒内の基準圧力特性に対して、筒内圧センサのヒステリシスにより生じる検出圧力特性のずれ量を高精度に検出できる。   As described above, since the amount of deviation between the reference pressure characteristic and the detected pressure characteristic is detected during the fuel cut operation, it is not affected by the variation in the in-cylinder pressure due to the variation in the combustion state, and at least one of the compression stroke and the expansion stroke. That is, in either the compression stroke or the expansion stroke, it is possible to detect the deviation amount of the detected pressure characteristic caused by the hysteresis of the in-cylinder pressure sensor with respect to the reference pressure characteristic in the cylinder with high accuracy.

ところで、筒内圧センサのヒステリシスが小さい場合には、検出圧力特性における対称角度位置の検出圧力同士の値はほぼ等しくなる。一方、筒内圧センサのヒステリシスが大きい場合には、筒内圧センサの検出圧力特性における対称角度位置の検出圧力同士の差は大きくなる。   By the way, when the hysteresis of the in-cylinder pressure sensor is small, the values of the detected pressures at the symmetrical angular positions in the detected pressure characteristics are substantially equal. On the other hand, when the hysteresis of the in-cylinder pressure sensor is large, the difference between the detected pressures at the symmetrical angular positions in the detected pressure characteristics of the in-cylinder pressure sensor increases.

そこで、請求項２に記載の発明によると、ずれ量検出手段は、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を、圧縮行程と膨張行程との間の上死点を中心として検出圧力特性における対称角度位置の検出圧力同士を比較して検出する。   Therefore, according to the second aspect of the present invention, the deviation amount detecting means determines the deviation amount of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic as a symmetry in the detected pressure characteristic centering on the top dead center between the compression stroke and the expansion stroke. The detection is performed by comparing the detected pressures at the angular positions.

これにより、圧縮行程と膨張行程とにおいてそれぞれ別々に基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を検出する場合に比べ、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を圧縮行程と膨張行程との両行程について合わせて検出できる。その結果、ずれ量の検出負荷を低減できる。   As a result, compared with the case where the displacement amount of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic is detected separately in the compression stroke and the expansion stroke, the displacement amount of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic is determined in both the compression stroke and the expansion stroke. Can be detected together. As a result, it is possible to reduce the detection load of the deviation amount.

請求項３に記載の発明によると、ずれ量検出手段は、圧縮行程または膨張行程の一方において、内燃機関の同じ回転角度位置における基準圧力特性の基準圧力と検出圧力特性の検出圧力とを比較することにより、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を検出する。   According to the invention described in claim 3, the deviation amount detection means compares the reference pressure of the reference pressure characteristic and the detected pressure of the detected pressure characteristic at the same rotational angle position of the internal combustion engine in one of the compression stroke and the expansion stroke. Thus, a deviation amount of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic is detected.

これにより、圧縮行程と膨張行程とにおいて、それぞれ独立して基準圧力特性に対する筒内圧センサの検出圧力特性のずれ量を検出できる。そして、圧縮着火式の内燃機関においては、通常、燃料は膨張行程において着火するので、膨張行程における基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を検出することにより、検出圧力に基づいて燃焼時期を正常に検出できるか否かを判定できる。   Thereby, in the compression stroke and the expansion stroke, the deviation amount of the detected pressure characteristic of the in-cylinder pressure sensor with respect to the reference pressure characteristic can be detected independently. In a compression ignition type internal combustion engine, the fuel is normally ignited in the expansion stroke. Therefore, the combustion timing is made normal based on the detected pressure by detecting the deviation of the detected pressure characteristic from the reference pressure characteristic in the expansion stroke. It can be determined whether or not it can be detected.

請求項４に記載の発明によると、基準圧力算出手段は、基準圧力特性として、内燃機関が吸入する吸気圧に基づいて基準圧力を算出し、基準圧力を算出する際に使用するポリトロープ指数を内燃機関の運転状態に基づいて補正する。   According to the invention described in claim 4, the reference pressure calculation means calculates the reference pressure based on the intake pressure taken in by the internal combustion engine as the reference pressure characteristic, and uses the polytropic index used when calculating the reference pressure as the internal pressure. Correct based on engine operating conditions.

基準圧力を算出するときに使用するポリトロープ指数は、例えば気筒内の混合気の組成、または水温等により変化する。したがって、請求項４に記載の発明のように、基準圧力を算出するときの内燃機関の運転状態に基づいてポリトロープ指数を補正することにより、基準圧力を高精度に算出できる。これにより、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を高精度に検出できる。   The polytropic index used when calculating the reference pressure varies depending on, for example, the composition of the air-fuel mixture in the cylinder or the water temperature. Therefore, as in the fourth aspect of the invention, the reference pressure can be calculated with high accuracy by correcting the polytropic index based on the operating state of the internal combustion engine when calculating the reference pressure. Thereby, the deviation | shift amount of the detection pressure characteristic with respect to a reference | standard pressure characteristic is detectable with high precision.

請求項５から７に記載の発明によると、ずれ量検出手段が検出するずれ量が所定ずれ量を超える場合、フェイルセーフ手段がフェイルセーフ処理を実施する。   According to the fifth to seventh aspects of the present invention, when the deviation amount detected by the deviation amount detection unit exceeds the predetermined deviation amount, the fail-safe unit performs the fail-safe process.

これにより、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量が所定ずれ量を超える場合に、適切なフェイルセーフ処理を実施できる。   Thereby, when the deviation | shift amount of the detection pressure characteristic with respect to a reference | standard pressure characteristic exceeds predetermined deviation amount, an appropriate fail safe process can be implemented.

ところで、水温または内燃機関の回転数等の内燃機関の運転状態によって、筒内圧の変化の仕方は異なる。   By the way, the way of changing the in-cylinder pressure differs depending on the operating state of the internal combustion engine such as the water temperature or the rotational speed of the internal combustion engine.

そこで、請求項６に記載の発明によると、フェイルセーフ手段は、内燃機関の運転状態に基づいて所定ずれ量を設定する。   Therefore, according to the sixth aspect of the invention, the fail safe means sets the predetermined deviation amount based on the operating state of the internal combustion engine.

このように、フェイルセーフ処理を実施する場合の判定基準となる所定ずれ量を内燃機関の運転状態に基づいて設定することにより、筒内圧センサの異常の誤検出、または異常の検出漏れを防止できる。   As described above, by setting the predetermined deviation amount, which is a criterion for performing the fail-safe process, based on the operating state of the internal combustion engine, it is possible to prevent erroneous detection of the in-cylinder pressure sensor abnormality or omission of detection of abnormality. .

請求項７に記載の発明によると、ずれ量検出手段が検出するずれ量が所定ずれ量を超える場合、フェイルセーフ手段は、筒内圧検出手段が検出する筒内圧を使用する制御に対し、筒内圧の使用を禁止する。   According to the seventh aspect of the present invention, when the deviation amount detected by the deviation amount detection unit exceeds the predetermined deviation amount, the fail-safe unit performs the in-cylinder pressure with respect to the control using the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure detection unit. Is prohibited.

これにより、例えば燃料噴射制御等の内燃機関に対する制御が、筒内圧センサによる異常な検出圧力に基づいて実施されることを防止できる。   As a result, for example, control of the internal combustion engine such as fuel injection control can be prevented from being performed based on an abnormally detected pressure by the in-cylinder pressure sensor.

請求項８に記載の発明によると、ずれ量検出手段は、圧縮行程および膨張行程の少なくとも一方の上死点と下死点との間において筒内圧検出手段が検出する筒内圧の変化率が所定変化率よりも大きい内燃機関の回転角度範囲においてずれ量を検出する。   According to the invention described in claim 8, the deviation amount detecting means has a predetermined rate of change of the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure detecting means between the top dead center and the bottom dead center of at least one of the compression stroke and the expansion stroke. The amount of deviation is detected in the rotation angle range of the internal combustion engine that is larger than the rate of change.

このように、筒内圧センサによる検出圧力の変化率が所定変化率よりも大きい回転角度範囲でずれ量を検出することにより、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を高精度に検出できる。   As described above, by detecting the deviation amount in the rotation angle range in which the change rate of the detected pressure by the in-cylinder pressure sensor is larger than the predetermined change rate, the deviation amount of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic can be detected with high accuracy.

請求項９に記載の発明によると、ずれ量検出手段は、筒内圧センサの検出圧力特性のオフセットずれおよびゲインずれを補正してからずれ量を検出する。   According to the ninth aspect of the invention, the deviation amount detection means detects the deviation amount after correcting the offset deviation and gain deviation of the detected pressure characteristic of the in-cylinder pressure sensor.

これにより、検出圧力特性のオフセットずれおよびゲインずれを補正した状態で、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を高精度に検出できる。   As a result, the amount of deviation of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic can be detected with high accuracy while the offset deviation and gain deviation of the detected pressure characteristic are corrected.

請求項１０に記載の発明によると、ずれ量検出手段は、検出圧力特性の位相ずれを補正してからずれ量を検出する。これにより、検出圧力特性の位相ずれを補正した状態で、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を高精度に検出できる。   According to the tenth aspect of the invention, the deviation amount detection means detects the deviation amount after correcting the phase deviation of the detected pressure characteristic. Thereby, in a state where the phase shift of the detected pressure characteristic is corrected, the amount of shift of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic can be detected with high accuracy.

請求項１１に記載の発明によると、筒内圧センサの出力信号からノイズをローパスフィルタで除去する。これにより、ノイズを除去した状態で、筒内圧センサの出力信号に基づいて筒内圧を高精度に検出できる。   According to the eleventh aspect, noise is removed from the output signal of the in-cylinder pressure sensor by the low-pass filter. As a result, the in-cylinder pressure can be detected with high accuracy based on the output signal of the in-cylinder pressure sensor with the noise removed.

尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。   The functions of the plurality of means provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. The functions of the plurality of means are not limited to those realized by hardware resources that are physically independent of each other.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に、蓄圧式の４気筒のディーゼルエンジン（以下、「エンジン」ともいう。）１０を示す。   FIG. 1 shows a pressure accumulation type four-cylinder diesel engine (hereinafter, also referred to as “engine”) 10.

エンジン１０は、シリンダブロック１２に形成されたシリンダ（気筒）１４内にピストン１６が収容され、シリンダ１４内を往復動するピストン１６の運動が、コンロッド１８を介してエンジン１０のクランク軸（図示せず）に回転運動として伝達される。   In the engine 10, a piston 16 is accommodated in a cylinder (cylinder) 14 formed in the cylinder block 12, and the movement of the piston 16 reciprocating in the cylinder 14 is caused by a crankshaft (not shown) of the engine 10 via a connecting rod 18. To be transmitted as a rotational motion.

シリンダブロック１２の上端面には、ピストン１６の上部に燃焼室２０を形成するシリンダヘッド２２が固定されている。シリンダヘッド２２には、燃焼室２０に開口する吸気ポート２４と排気ポート２６とが形成されている。   A cylinder head 22 that forms a combustion chamber 20 in the upper part of the piston 16 is fixed to the upper end surface of the cylinder block 12. The cylinder head 22 is formed with an intake port 24 and an exhaust port 26 that open to the combustion chamber 20.

吸気ポート２４と排気ポート２６とは、それぞれカム（図示せず）によって駆動される吸気弁２８と排気弁３０とで開閉される。   The intake port 24 and the exhaust port 26 are opened and closed by an intake valve 28 and an exhaust valve 30 driven by cams (not shown), respectively.

吸気ポート２４には、外気を吸入するための吸気管３２が接続され、吸気弁２８が吸気ポート２４を開く吸入行程の際に、ピストン１６がシリンダ１４内を降下して筒内負圧が生じると、吸気管３２より吸入された外気が吸気ポート２４を通って筒内へ流入する。   An intake pipe 32 for sucking outside air is connected to the intake port 24, and during the intake stroke in which the intake valve 28 opens the intake port 24, the piston 16 descends in the cylinder 14 to generate in-cylinder negative pressure. Then, the outside air sucked from the intake pipe 32 flows into the cylinder through the intake port 24.

また、排気ポート２６には、燃焼ガスを排出するための排気管３４が接続され、排気弁３０が排気ポート２６を開く排気行程の際に、ピストン１６の上昇により燃焼室２０（筒内）から押し出された燃焼ガスが、排気ポート２６を通って排気管３４へ排出される。   Further, an exhaust pipe 34 for discharging combustion gas is connected to the exhaust port 26, and the exhaust valve 30 rises from the combustion chamber 20 (inside the cylinder) due to the rise of the piston 16 during the exhaust stroke in which the exhaust port 26 opens. The pushed combustion gas is discharged to the exhaust pipe 34 through the exhaust port 26.

蓄圧式燃料噴射システムは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール３６と、このコモンレール３６に高圧燃料を圧送する燃料供給ポンプ（図示せず）と、コモンレール３６に蓄圧された高圧燃料をエンジン１０の各気筒の燃焼室２０にそれぞれ噴射する複数の燃料噴射弁４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０とを備えている。   The accumulator fuel injection system includes a common rail 36 that accumulates high-pressure fuel, a fuel supply pump (not shown) that pumps high-pressure fuel to the common rail 36, and the high-pressure fuel accumulated in the common rail 36 for each cylinder of the engine 10. A plurality of fuel injection valves 40 each injecting into the combustion chamber 20 and an electronic control unit (ECU) 50 are provided.

コモンレール３６は、燃料供給ポンプより供給された高圧燃料を目標レール圧まで蓄圧すると共に、その蓄圧された高圧燃料が、燃料配管１００を介して燃料噴射弁４０に供給される。コモンレール３６の目標レール圧は、ＥＣＵ５０により設定される。具体的には、アクセル開度及び回転速度等からエンジン１０の運転状態を検出し、その運転状態に適した目標レール圧が設定される。   The common rail 36 accumulates the high-pressure fuel supplied from the fuel supply pump to the target rail pressure, and the accumulated high-pressure fuel is supplied to the fuel injection valve 40 through the fuel pipe 100. The target rail pressure of the common rail 36 is set by the ECU 50. Specifically, the operating state of the engine 10 is detected from the accelerator opening and the rotational speed, and a target rail pressure suitable for the operating state is set.

燃料噴射弁４０は、ＥＣＵ５０によって電子制御される電磁弁と、この電磁弁の開弁動作によって燃料を噴射するノズルとを有し、このノズルの先端部が各気筒の燃焼室２０に突き出た状態で、シリンダヘッド２２に取り付けられている。   The fuel injection valve 40 has a solenoid valve electronically controlled by the ECU 50 and a nozzle that injects fuel by opening the solenoid valve, and the tip of the nozzle protrudes into the combustion chamber 20 of each cylinder. And attached to the cylinder head 22.

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ６０、アクセル開度センサ６２、燃圧センサ６４、筒内圧センサ６６、吸気圧センサ６８、吸気温センサ７０、水温センサ７２等から出力される出力信号を入力し、これらの出力信号に基づいてエンジン１０の運転状態を検出する。筒内圧センサ特性検出装置としてのＥＣＵ５０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の記憶装置に記憶された制御プログラムを実行することにより、特許請求の範囲に記載された、筒内圧検出手段、ずれ量検出手段、基準圧力算出手段、フェイルセーフ手段として機能する。   The ECU 50 is mainly configured of a microcomputer having a CPU, RAM, ROM, flash memory, input / output interface, and the like. The ECU 50 inputs output signals output from the crank angle sensor 60, the accelerator opening sensor 62, the fuel pressure sensor 64, the in-cylinder pressure sensor 66, the intake pressure sensor 68, the intake air temperature sensor 70, the water temperature sensor 72, and the like. The operating state of the engine 10 is detected based on the signal. The ECU 50 serving as the in-cylinder pressure sensor characteristic detecting device executes a control program stored in a storage device such as a ROM or a flash memory, whereby the in-cylinder pressure detecting unit, the deviation amount detecting unit, It functions as a reference pressure calculation means and a fail safe means.

クランク角センサ６０は、エンジン１０のクランク軸と同期して回転するパルサ４２の近傍に配置され、パルサ４２が１回転する間に、パルサ４２の外周部に設けられた歯部の数に相当する複数のパルス信号（回転角信号）を出力する。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ６０から出力される回転角信号に基づいて、エンジン１０の回転速度ＮＥおよび回転角度位置（クランク角度θ）を検出する。   The crank angle sensor 60 is disposed in the vicinity of the pulsar 42 that rotates in synchronization with the crankshaft of the engine 10, and corresponds to the number of teeth provided on the outer peripheral portion of the pulsar 42 during one rotation of the pulsar 42. A plurality of pulse signals (rotation angle signals) are output. The ECU 50 detects the rotational speed NE and the rotational angle position (crank angle θ) of the engine 10 based on the rotational angle signal output from the crank angle sensor 60.

アクセル開度センサ６２は、運転者が操作するアクセルペダル（図示せず）の操作量（踏込み量）を表すアクセル開度に応じた信号を出力する。   The accelerator opening sensor 62 outputs a signal corresponding to the accelerator opening representing the operation amount (depression amount) of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver.

燃圧センサ６４は、コモンレール３６に取り付けられ、コモンレール３６に蓄圧された燃料圧力（実レール圧）に応じた信号を出力する。   The fuel pressure sensor 64 is attached to the common rail 36 and outputs a signal corresponding to the fuel pressure (actual rail pressure) accumulated in the common rail 36.

筒内圧センサ６６は、エンジン１０の少なくとも一つの気筒のシリンダヘッド２２に取り付けられ、筒内圧に応じた信号を出力する。筒内圧センサ６６の出力信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）８０によりノイズを除去されてＥＣＵ５０に入力される。   The in-cylinder pressure sensor 66 is attached to the cylinder head 22 of at least one cylinder of the engine 10 and outputs a signal corresponding to the in-cylinder pressure. The output signal of the in-cylinder pressure sensor 66 is subjected to noise removal by a low-pass filter (LPF) 80 and input to the ECU 50.

吸気圧センサ６８は、吸気管３２に取り付けられ、吸気管３２内の吸気圧Ｐｍに応じた信号を出力する。   The intake pressure sensor 68 is attached to the intake pipe 32 and outputs a signal corresponding to the intake pressure Pm in the intake pipe 32.

吸気温センサ７０は、吸気管３２に取り付けられ、吸気管３２内を通過する吸気の温度（吸気温）Ｔａに応じた信号を出力する。   The intake air temperature sensor 70 is attached to the intake pipe 32 and outputs a signal corresponding to the temperature (intake air temperature) Ta of intake air passing through the intake pipe 32.

水温センサ７２は、シリンダブロック１２に取り付けられ、シリンダブロック１２内の冷却水の温度（水温）Ｔｗに応じた信号を出力する。   The water temperature sensor 72 is attached to the cylinder block 12 and outputs a signal corresponding to the temperature (water temperature) Tw of the cooling water in the cylinder block 12.

ＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転制御として、噴射圧制御、燃料噴射制御等を実施する。噴射圧制御はコモンレール３６に蓄圧される燃料圧力を制御するもので、燃圧センサ６４によって検出される実レール圧が目標レール圧と一致する様に、燃料供給ポンプの吐出量（ポンプ吐出量）をフィードバック制御する。   The ECU 50 performs injection pressure control, fuel injection control, and the like as operation control of the engine 10. The injection pressure control controls the fuel pressure accumulated in the common rail 36, and the discharge amount (pump discharge amount) of the fuel supply pump is adjusted so that the actual rail pressure detected by the fuel pressure sensor 64 matches the target rail pressure. Feedback control.

燃料噴射制御は、燃料噴射弁４０からの噴射量および噴射時期を制御するもので、エンジン１０の運転状態に応じた最適な噴射量および噴射時期を演算し、その演算結果にしたがって燃料噴射弁４０の燃料噴射を制御する。燃料噴射制御においては、気筒内の燃料の燃焼時期を検出し、検出した燃焼時期に基づいて噴射時期または噴射量を制御することも行われている。また、燃料噴射制御においては、エンジン１０の運転状態に基づいて、メイン噴射の前後にパイロット噴射、ポスト噴射等の多段噴射を実施することもある。   The fuel injection control controls the injection amount and injection timing from the fuel injection valve 40, calculates the optimal injection amount and injection timing according to the operating state of the engine 10, and according to the calculation result, the fuel injection valve 40. To control the fuel injection. In the fuel injection control, the combustion timing of the fuel in the cylinder is detected, and the injection timing or the injection amount is controlled based on the detected combustion timing. Further, in the fuel injection control, multistage injection such as pilot injection and post injection may be performed before and after the main injection based on the operating state of the engine 10.

ところで、燃焼時期は、筒内圧センサ６６の検出圧力に基づいて気筒内の熱発生率を算出し、熱発生率が所定の閾値を超えるときのクランク角度、あるいは燃料噴射が実行され燃焼が終了するまでの熱発生率を積算した積算合計の５０％に相当するクランク角度（ＭＦＢ５０：Mass Fraction Burned ５０）として検出することができる。筒内圧センサ６６の検出圧力に基づいて、気筒内における失火を検出することもできる。   By the way, in the combustion timing, the heat generation rate in the cylinder is calculated based on the pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 66, and the crank angle when the heat generation rate exceeds a predetermined threshold or fuel injection is executed, and the combustion ends. It can be detected as a crank angle (MFB50: Mass Fraction Burned 50) corresponding to 50% of the integrated total obtained by integrating the heat release rates up to. Based on the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66, misfire in the cylinder can also be detected.

（筒内圧センサ６６の特性検出）
筒内圧センサ６６の検出圧力に基づいて燃焼時期を検出する場合、筒内圧センサ６６の検出圧力が実際の筒内圧からずれていると、燃焼時期を高精度に検出できない。そして、誤った燃焼時期に基づいて燃料噴射制御等のエンジン制御を実施すると、エミッションの悪化、燃焼騒音の増加を招くことになる。したがって、筒内圧センサ６６の出力信号に基づいて検出される気筒内の検出圧力特性（以下、筒内圧センサ６６の出力信号に基づいて検出される気筒内の検出圧力特性を、「筒内圧センサ６６の検出圧力特性」ともいう。）に基づいて、筒内圧センサ６６が正常であるか異常であるかを検出する必要がある。しかし、燃料噴射弁４０から燃料が噴射され気筒内で燃料が燃焼されている運転状態では、燃焼状態のばらつきにより、筒内圧センサ６６の検出圧力特性を高精度に検出することは困難である。尚、検出圧力特性とは、クランク角度と、筒内圧センサ６６の出力信号に基づいて検出される筒内圧との関係を表している。 (Characteristic detection of in-cylinder pressure sensor 66)
When the combustion timing is detected based on the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66, the combustion timing cannot be detected with high accuracy if the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 deviates from the actual in-cylinder pressure. If engine control such as fuel injection control is performed on the basis of an incorrect combustion timing, emissions are deteriorated and combustion noise is increased. Therefore, the detected pressure characteristic in the cylinder detected based on the output signal of the in-cylinder pressure sensor 66 (hereinafter, the detected pressure characteristic in the cylinder detected based on the output signal of the in-cylinder pressure sensor 66 is referred to as “in-cylinder pressure sensor 66”. In other words, it is necessary to detect whether the in-cylinder pressure sensor 66 is normal or abnormal. However, in an operating state in which fuel is injected from the fuel injection valve 40 and fuel is combusted in the cylinder, it is difficult to detect the detected pressure characteristic of the in-cylinder pressure sensor 66 with high accuracy due to variations in the combustion state. The detected pressure characteristic represents the relationship between the crank angle and the in-cylinder pressure detected based on the output signal of the in-cylinder pressure sensor 66.

そこで、本願発明者は、燃料カット運転時に圧縮行程および膨張行程の少なくとも一方において、基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれ量を検出することを考えた。尚、基準圧力特性とは、燃料カット運転時における、クランク角度と実際の筒内圧との関係を表している。   Therefore, the inventor of the present application considered detecting a deviation amount of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic in at least one of the compression stroke and the expansion stroke during the fuel cut operation. The reference pressure characteristic represents the relationship between the crank angle and the actual in-cylinder pressure during the fuel cut operation.

燃料カット運転時においては、気筒内の燃焼の影響を受けないので、図２の点線が示す基準圧力特性２００のように、実際の筒内圧は圧縮行程と膨張行程との間の上死点（ＴＤＣ）を中心として対称になる。そして、筒内圧センサ６６が正常であれば、筒内圧センサ６６の検出圧力特性は基準圧力特性２００にほぼ一致するはずである。一方、筒内圧センサ６６に異常が発生すると、図２および図３に示すように、圧縮行程における筒内圧の加圧時と、膨張行程における筒内圧の減圧時とで、筒内圧センサ６６の検出圧力特性２１０が非対称となるヒステリシスが生じることがある。そこで、圧縮行程および膨張行程の少なくとも一方において、燃料カット運転時の基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量を検出することにより、気筒内での燃焼の影響を受けることなく、基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量を高精度に検出できる。そして、基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量に基づいて、筒内圧センサ６６の異常を高精度に検出できる。   During the fuel cut operation, since it is not affected by the combustion in the cylinder, the actual in-cylinder pressure is the top dead center between the compression stroke and the expansion stroke (see the reference pressure characteristic 200 indicated by the dotted line in FIG. 2). TDC) is the center of symmetry. If the in-cylinder pressure sensor 66 is normal, the detected pressure characteristic of the in-cylinder pressure sensor 66 should substantially match the reference pressure characteristic 200. On the other hand, when an abnormality occurs in the in-cylinder pressure sensor 66, as shown in FIGS. 2 and 3, the in-cylinder pressure sensor 66 detects when the in-cylinder pressure is increased during the compression stroke and when the in-cylinder pressure is decreased during the expansion stroke. Hysteresis may occur where the pressure characteristic 210 is asymmetric. Therefore, in at least one of the compression stroke and the expansion stroke, the reference pressure characteristic is detected without detecting the amount of deviation of the detected pressure characteristic 210 from the reference pressure characteristic 200 during the fuel cut operation without being affected by combustion in the cylinder. The deviation amount of the detected pressure characteristic 210 with respect to 200 can be detected with high accuracy. Then, the abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66 can be detected with high accuracy based on the deviation amount of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200.

基準圧力特性２００は、次式（１）から基準圧力として任意のクランク角度における筒内圧Ｐｒｋを算出することにより求めることができる。   The reference pressure characteristic 200 can be obtained by calculating the in-cylinder pressure Prk at an arbitrary crank angle as the reference pressure from the following equation (1).

Ｐ０・Ｖ０n＝Ｐｒｋ・Ｖｋn ・・・（１）
式（１）における変数の意味は次の通りである。Ｐ０：吸気弁および排気弁が閉弁し圧縮行程が開始するときの筒内圧（吸気圧と等しい）、Ｖ０：Ｐ０における気筒内容積、Ｐｒｋ：任意のクランク角位置における筒内圧、Ｖｋ：Ｐｒｋにおける気筒内容積、ｎ：ポリトロープ指数。式（１）において、Ｐ０は吸気圧センサ６８の出力信号から検出でき、Ｖ０、Ｖｋは、ボア径と、クランク角度で決まるピストン位置とから算出できる。 P0 · V0 n = Prk · Vk n ··· (1)
The meanings of the variables in Equation (1) are as follows. P0: In-cylinder pressure when the intake valve and the exhaust valve are closed and the compression stroke starts (equal to the intake pressure), V0: In-cylinder volume at P0, Prk: In-cylinder pressure at an arbitrary crank angle position, Vk: Prk Cylinder volume, n: polytropic index. In Equation (1), P0 can be detected from the output signal of the intake pressure sensor 68, and V0 and Vk can be calculated from the bore diameter and the piston position determined by the crank angle.

また、基準圧力特性２００は、ヒステリシス、後述するゲインずれ、およびオフセットずれのない正常な筒内圧センサの出力を予め測定することにより求めてもよい。   The reference pressure characteristic 200 may be obtained by measuring in advance the output of a normal in-cylinder pressure sensor free from hysteresis, gain deviation described later, and offset deviation.

（基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量）
基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量として、以下に示す（１）〜（４）のいずれかを算出することが考えられる。 (Amount of deviation of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200)
As a deviation amount of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200, it is conceivable to calculate one of the following (1) to (4).

（１）（Ｐｓ２−Ｐｓ１）またはその積分
ＴＤＣを中心として対称な角度位置における筒内圧センサ６６の検出圧力２１２（Ｐｓ１）と検出圧力２１４（Ｐｓ２）との差。筒内圧センサ６６にヒステリシスがなく正常であり、基準圧力特性２００と検出圧力特性２１０とが等しい場合には０になる。 (1) (Ps2-Ps1) or its integration The difference between the detected pressure 212 (Ps1) and the detected pressure 214 (Ps2) of the in-cylinder pressure sensor 66 at a symmetrical angular position about the TDC. When the in-cylinder pressure sensor 66 is normal with no hysteresis and the reference pressure characteristic 200 and the detected pressure characteristic 210 are equal, it becomes zero.

検出圧力２１２（Ｐｓ１）は圧縮行程の圧力であり、検出圧力２１４（Ｐｓ２）は膨張行程の圧力であるから、（Ｐｓ２−Ｐｓ１）またはその積分を算出することにより、基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量を圧縮行程と膨張行程との両工程について合わせて検出できる。これにより、基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量を圧縮行程と膨張行程とにおいてそれぞれ検出する場合に比べ、ずれ量の検出負荷を低減できる。   Since the detected pressure 212 (Ps1) is a pressure in the compression stroke and the detected pressure 214 (Ps2) is a pressure in the expansion stroke, the detected pressure with respect to the reference pressure characteristic 200 is calculated by calculating (Ps2-Ps1) or an integral thereof. The deviation amount of the characteristic 210 can be detected in combination for both the compression stroke and the expansion stroke. Thereby, compared with the case where the deviation | shift amount of the detection pressure characteristic 210 with respect to the reference | standard pressure characteristic 200 is each detected in a compression stroke and an expansion stroke, the detection load of deviation | shift amount can be reduced.

（２）Ｐｓ２／Ｐｓ１
対称角度位置の検出圧力Ｐｓ１と検出圧力Ｐｓ２との比。筒内圧センサ６６にヒステリシスがなく正常であり、基準圧力特性２００と検出圧力特性２１０とが等しい場合には１になる。 (2) Ps2 / Ps1
Ratio of the detected pressure Ps1 and the detected pressure Ps2 at the symmetrical angular position. It is 1 when the in-cylinder pressure sensor 66 is normal without hysteresis and the reference pressure characteristic 200 and the detected pressure characteristic 210 are equal.

（３）（Ｐｓ２−Ｐｓ１）／Ｐｓｍａｘまたはその積分
最大の検出圧力２１６（Ｐｓｍａｘ）と、対称角度位置の検出圧力Ｐｓ１と検出圧力Ｐｓ２との差との比。筒内圧センサ６６にヒステリシスがなく正常であり、基準圧力特性２００と検出圧力特性２１０とが等しい場合には０になる。 (3) (Ps2-Ps1) / Psmax or its integration Ratio of the maximum detected pressure 216 (Psmax) and the difference between the detected pressure Ps1 and the detected pressure Ps2 at the symmetrical angular position. When the in-cylinder pressure sensor 66 is normal with no hysteresis and the reference pressure characteristic 200 and the detected pressure characteristic 210 are equal, it becomes zero.

（４）Ｐｓ３−Ｐｒ
同じクランク角度位置における検出圧力特性２１０の検出圧力２１８（Ｐｓ３）と、基準圧力特性２００の基準圧力２０２（Ｐｒ）との差。筒内圧センサ６６にヒステリシスがなく正常であり、基準圧力特性２００と検出圧力特性２１０とが等しい場合には０になる。 (4) Ps3-Pr
The difference between the detected pressure 218 (Ps3) of the detected pressure characteristic 210 and the reference pressure 202 (Pr) of the reference pressure characteristic 200 at the same crank angle position. When the in-cylinder pressure sensor 66 is normal with no hysteresis and the reference pressure characteristic 200 and the detected pressure characteristic 210 are equal, it becomes zero.

これにより、基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量を、圧縮行程と膨張行程とにおいて、それぞれ独立して検出できる。ディーゼルエンジン１０においては、通常、燃料は膨張行程において着火するので、燃焼時期の検出に筒内圧センサ６６を使用する場合、基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量を圧縮行程では検出せず、膨張行程だけで検出すればよい。   Thereby, the deviation | shift amount of the detection pressure characteristic 210 with respect to the reference | standard pressure characteristic 200 can be detected independently in a compression stroke and an expansion stroke, respectively. In the diesel engine 10, the fuel is normally ignited in the expansion stroke. Therefore, when the in-cylinder pressure sensor 66 is used for detecting the combustion timing, the deviation amount of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200 is not detected in the compression stroke. It is sufficient to detect only by the expansion stroke.

基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量は、圧縮行程開始時の下死点付近と、圧縮行程と膨張行程との間の上死点付近と、膨張行程終了時の下死点付近とにおいて小さく、下死点と上死点との間で大きくなっている。そして、筒内圧の変化率が所定変化率よりも大きく基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量が大きくなる下死点と上死点との間のクランク角度範囲において、基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量を検出することが望ましい。   The amount of deviation of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200 includes the vicinity of the bottom dead center at the start of the compression stroke, the vicinity of the top dead center between the compression stroke and the expansion stroke, and the vicinity of the bottom dead center at the end of the expansion stroke. It is small and is large between the bottom dead center and the top dead center. The change rate of the in-cylinder pressure is larger than the predetermined change rate, and the deviation amount of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200 becomes large. It is desirable to detect a deviation amount of the detected pressure characteristic 210.

（ゲインずれ、オフセットずれ）
筒内圧センサ６６の検出圧力特性２１０には、経時変化等によりゲインずれ、およびオフセットずれが生じることがある。図４に示すように、基準圧力特性２００に対して、ゲインずれ、およびオフセットずれが生じている筒内圧センサ６６の検出圧力特性２２０のずれ量ΔＰ１は、基準圧力特性２００に対して、ゲインずれ、およびオフセットずれがない検出圧力特性２１０のずれ量ΔＰ０とは異なるものである。基準圧力特性２００に対して、ゲインずれ、およびオフセットずれが生じている検出圧力特性２２０のずれ量ΔＰ１に基づいて筒内圧センサ６６の異常を検出すると、筒内圧センサ６６の異常を誤検出する恐れがある。そこで、ゲインずれ、およびオフセットずれを補正してから、基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量ΔＰ０を検出することが望ましい。 (Gain deviation, offset deviation)
In the detected pressure characteristic 210 of the in-cylinder pressure sensor 66, a gain shift and an offset shift may occur due to a change with time. As shown in FIG. 4, a deviation ΔP1 of the detected pressure characteristic 220 of the in-cylinder pressure sensor 66 in which a gain deviation and an offset deviation have occurred with respect to the reference pressure characteristic 200 is a gain deviation with respect to the reference pressure characteristic 200. , And the deviation amount ΔP0 of the detected pressure characteristic 210 having no offset deviation. If an abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66 is detected based on the deviation ΔP1 of the detected pressure characteristic 220 in which a gain deviation and an offset deviation have occurred with respect to the reference pressure characteristic 200, the abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66 may be erroneously detected. There is. Therefore, it is desirable to detect the deviation ΔP0 of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200 after correcting the gain deviation and the offset deviation.

まず、筒内圧センサ６６のゲインずれ、およびオフセットずれを以下のようにして算出する。基準圧力特性２００の２点のクランク角度位置における基準圧力をＰｒ１、Ｐｒ２、同じクランク角度位置における筒内圧センサ６６の検出圧力をＰｓ１、Ｐｓ２、筒内圧センサ６６のゲインずれをＡ、オフセットずれをＢとすると、Ｐｓ１、Ｐｓ２は次式（２）、（３）で表される。   First, the gain deviation and offset deviation of the in-cylinder pressure sensor 66 are calculated as follows. The reference pressures Pr1 and Pr2 at the two crank angle positions of the reference pressure characteristic 200, the detected pressures of the in-cylinder pressure sensor 66 at the same crank angle position are Ps1 and Ps2, the gain deviation of the in-cylinder pressure sensor 66 is A, and the offset deviation is B. Then, Ps1 and Ps2 are expressed by the following equations (2) and (3).

Ｐｓ２＝Ａ・Ｐｒ２＋Ｂ ・・・（２）
Ｐｓ１＝Ａ・Ｐｒ１＋Ｂ ・・・（３）
式（２）、（３）より、
Ｐｓ２−Ｐｓ１＝Ａ（Ｐｒ２−Ｐｒ１）
したがって、ゲインずれＡは、
Ａ＝（Ｐｓ２−Ｐｓ１）／（Ｐｒ２−Ｐｒ１） ・・・（４）
として算出できる。 Ps2 = A · Pr2 + B (2)
Ps1 = A · Pr1 + B (3)
From equations (2) and (3),
Ps2-Ps1 = A (Pr2-Pr1)
Therefore, the gain deviation A is
A = (Ps2-Ps1) / (Pr2-Pr1) (4)
Can be calculated as

また、式（２）、（３）より、
Ｐｓ２−Ｂ＝Ａ・Ｐｒ２ ・・・（５）
Ｐｓ１−Ｂ＝Ａ・Ｐｒ１ ・・・（６）
式（５）、（６）より、
（Ｐｓ２−Ｂ）／（Ｐｓ１−Ｂ）＝Ｐｒ２／Ｐｒ１ ・・・（７）
ここで、式（１）より、
Ｐｒ２／Ｐｒ１＝（Ｖ１／Ｖ２）n ・・・（８）
式（８）においてＰｒ２／Ｐｒ１＝（Ｖ１／Ｖ２）n＝αと定義すると、式（７）より、
（Ｐｓ２−Ｂ）／（Ｐｓ１−Ｂ）＝α ・・・（９）
式（９）より、オフセットずれＢは、
Ｂ＝（α・Ｐｓ１−Ｐｓ２）／（α−１） ・・・（１０）
として算出できる。 From the formulas (2) and (3),
Ps2-B = A · Pr2 (5)
Ps1-B = A · Pr1 (6)
From equations (5) and (6),
(Ps2-B) / (Ps1-B) = Pr2 / Pr1 (7)
Here, from equation (1),
Pr2 / Pr1 = (V1 / V2) n (8)
When defining Pr2 / Pr1 = (V1 / V2) n = α in the equation (8), from the equation (7),
(Ps2-B) / (Ps1-B) = α (9)
From equation (9), the offset deviation B is
B = (α · Ps1-Ps2) / (α-1) (10)
Can be calculated as

式（４）、（１０）において、Ｐｒ２、Ｐｒ１は式（１）から算出して求めてもよいし、予め設定された基準圧力特性２００のマップ等から求めてもよい。Ｐｓ２、Ｐｓ１は筒内圧センサ６６の出力信号に基づいて検出する。ゲインずれ、オフセットずれを算出するときのサンプル値としてのＰｓ２、Ｐｓ１は、燃料カット運転時の筒内圧センサ６６の検出圧力だけでなく、例えばパイロット噴射のように微少量の噴射を実施するときの圧縮行程時の筒内圧センサ６６の検出圧力から取得してもよい。パイロット噴射の圧縮行程時においては、筒内圧に与える噴射量の影響が殆どなく、膨張行程と異なり燃料の燃焼が筒内圧に与える影響が殆どないので、燃料カット運転時における筒内圧センサ６６の検出圧力にほぼ等しくなるからである。   In the equations (4) and (10), Pr2 and Pr1 may be calculated from the equation (1) or may be obtained from a preset map of the reference pressure characteristic 200 or the like. Ps2 and Ps1 are detected based on the output signal of the in-cylinder pressure sensor 66. Ps2 and Ps1 as sample values when calculating the gain deviation and offset deviation are not only the pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 66 during the fuel cut operation but also when performing a small amount of injection such as pilot injection, for example. You may acquire from the detection pressure of the cylinder pressure sensor 66 at the time of a compression stroke. In the pilot injection compression stroke, there is almost no influence of the injection amount on the in-cylinder pressure, and unlike the expansion stroke, there is almost no influence of fuel combustion on the in-cylinder pressure. Therefore, the detection of the in-cylinder pressure sensor 66 during the fuel cut operation. This is because it becomes almost equal to the pressure.

また、燃料カット運転時、あるいはパイロット噴射の圧縮行程時に関わらず、ゲインずれ、オフセットずれを算出するときのサンプル値としてのＰｓ２、Ｐｓ１を取得する場合には、図５において、Ｐｓ２、Ｐｓ１のクランク角度の差が大きく、圧力値の大きい方のＰｓ２のクランク角度が上死点に近いことが望ましい。これは、（Ｐｓ２−Ｐｓ１）およびＰｓ２の値が大きくなることにより、筒内圧センサ６６の出力信号に発生するノイズの影響を極力低減できるからである。   In addition, in order to obtain Ps2 and Ps1 as sample values when calculating the gain deviation and offset deviation regardless of the fuel cut operation or the pilot injection compression stroke, the crankshaft of Ps2 and Ps1 in FIG. It is desirable that the crank angle of Ps2 having the larger angle difference and the larger pressure value is close to the top dead center. This is because the influence of noise generated on the output signal of the in-cylinder pressure sensor 66 can be reduced as much as possible by increasing the values of (Ps2-Ps1) and Ps2.

このようにして求めたゲインずれＡと、オフセットずれＢとに基づいて筒内圧センサ６６の検出圧力特性２２０を補正し、ゲインずれＡと、オフセットずれＢのない検出圧力特性２１０を算出する。そして、基準圧力特性２００に対してゲインずれＡおよびオフセットずれＢのない検出圧力特性２１０のずれ量を検出する。   The detected pressure characteristic 220 of the in-cylinder pressure sensor 66 is corrected based on the gain deviation A and the offset deviation B obtained in this way, and the detected pressure characteristic 210 without the gain deviation A and the offset deviation B is calculated. Then, a deviation amount of the detected pressure characteristic 210 having no gain deviation A and offset deviation B with respect to the reference pressure characteristic 200 is detected.

（位相ずれ）
筒内圧センサ６６の検出圧力特性２１０には、経時変化等により位相ずれが生じることがある。図６に示すように、基準圧力特性２００に対して位相ずれΔθが生じている筒内圧センサ６６の検出圧力特性２３０のずれ量ΔＰ１は、基準圧力特性２００に対してヒステリシスにより生じている筒内圧センサ６６の検出圧力特性２１０のずれ量ΔＰ０とは異なるものである。基準圧力特性２００に対して位相ずれが生じている検出圧力特性２３０のずれ量ΔＰ１に基づいて筒内圧センサ６６の異常を検出すると、筒内圧センサ６６の異常を誤検出する恐れがある。そこで、位相ずれを補正してから、基準圧力特性２００に対して検出圧力特性２１０のずれ量ΔＰ０を算出することが望ましい。 (Phase shift)
The detected pressure characteristic 210 of the in-cylinder pressure sensor 66 may cause a phase shift due to a change with time. As shown in FIG. 6, the deviation ΔP1 of the detected pressure characteristic 230 of the in-cylinder pressure sensor 66 in which the phase deviation Δθ occurs with respect to the reference pressure characteristic 200 is the in-cylinder pressure generated due to hysteresis with respect to the reference pressure characteristic 200. This is different from the deviation amount ΔP0 of the detected pressure characteristic 210 of the sensor 66. If an abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66 is detected based on the deviation amount ΔP1 of the detected pressure characteristic 230 in which a phase deviation occurs with respect to the reference pressure characteristic 200, the abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66 may be erroneously detected. Therefore, it is desirable to calculate the shift amount ΔP0 of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200 after correcting the phase shift.

位相ずれがない検出圧力特性２１０場合、最大の検出圧力２１６は上死点における値である。したがって、位相ずれΔθは、筒内圧センサ６６の検出圧力特性２３０から最大の検出圧力２３２となるクランク角度を求め、このクランク角度と上死点のクランク角度との差として求めることができる。最大の検出圧力２３２となるクランク角度を求める場合、複数の最大の検出圧力２３２を検出し、そのときのクランク角度の平均を求めることが望ましい。   In the case of the detected pressure characteristic 210 having no phase shift, the maximum detected pressure 216 is a value at the top dead center. Therefore, the phase shift Δθ can be obtained as the difference between the crank angle at which the maximum detected pressure 232 is obtained from the detected pressure characteristic 230 of the in-cylinder pressure sensor 66 and the crank angle at the top dead center. When obtaining the crank angle at which the maximum detected pressure 232 is obtained, it is desirable to detect a plurality of maximum detected pressures 232 and obtain the average of the crank angles at that time.

（基準圧力特性２００のずれ）
式（１）において、ポリトロープ指数は、気筒内の混合気の組成または水温等のエンジン１０の運転状態によって変化する。したがって、エンジン１０の運転状態に関わらず一定値のポリトロープ指数を使用して式（１）から任意のクランク角度の基準圧力Ｐｒｋを算出して基準圧力特性２００を求めると、基準圧力特性２００にずれが生じることがある。 (Deviation of reference pressure characteristics 200)
In equation (1), the polytropic index varies depending on the operating state of the engine 10 such as the composition of the air-fuel mixture in the cylinder or the water temperature. Therefore, when the reference pressure characteristic 200 is obtained by calculating the reference pressure Prk at an arbitrary crank angle from the equation (1) using a constant polytropic index regardless of the operating state of the engine 10, the reference pressure characteristic 200 is shifted. May occur.

図７に示すように、基準圧力特性２００に対してずれが生じている基準圧力特性２４０に対する筒内圧センサ６６の検出圧力特性２１０のずれ量ΔＰ１は、基準圧力特性２００に対する筒内圧センサ６６の検出圧力特性２１０のずれ量ΔＰ０とは異なるものである。ずれが生じている基準圧力特性２４０に対する検出圧力特性２１０のずれ量ΔＰ１に基づいて筒内圧センサ６６の異常を検出すると、筒内圧センサ６６の異常を誤検出する恐れがある。そこで、エンジン１０の運転状態に基づいてポリトロープ指数を補正し、補正したポリトロープ指数に基づいてエンジン１０の運転状態に対応した基準圧力特性２００を算出することが望ましい。   As shown in FIG. 7, the deviation ΔP1 of the detected pressure characteristic 210 of the in-cylinder pressure sensor 66 with respect to the reference pressure characteristic 240 that is deviated from the reference pressure characteristic 200 is detected by the in-cylinder pressure sensor 66 with respect to the reference pressure characteristic 200. This is different from the deviation amount ΔP0 of the pressure characteristic 210. If an abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66 is detected based on the deviation amount ΔP1 of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 240 in which the deviation occurs, there is a possibility that the abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66 is erroneously detected. Therefore, it is desirable to correct the polytropic index based on the operating state of the engine 10 and calculate the reference pressure characteristic 200 corresponding to the operating state of the engine 10 based on the corrected polytropic index.

（検出圧力の補正）
図８の（Ａ）に示すように、基準圧力特性２００に対して筒内圧センサ６６の検出圧力特性２１０のずれ量２５０を算出し、算出したずれ量２５０に基づいて燃焼運転時に筒内圧センサ６６により検出される検出圧力を補正することが考えられる。ただし、燃焼運転時と燃料カット運転時とでは、筒内圧の大きさ、および筒内圧の変化の仕方が異なるので、燃焼運転時における筒内圧センサ６６の検出圧力を噴射カット時に算出したずれ量２５０で直接補正して図８の（Ｂ）に示す検出圧力２５２を求めると、燃焼運転時の実際の筒内圧に対して検出圧力２５２がずれる恐れがある。 (Detection pressure correction)
As shown in FIG. 8A, a deviation amount 250 of the detected pressure characteristic 210 of the in-cylinder pressure sensor 66 is calculated with respect to the reference pressure characteristic 200, and the in-cylinder pressure sensor 66 is calculated during combustion operation based on the calculated deviation amount 250. It is conceivable to correct the detected pressure detected by. However, since the magnitude of the in-cylinder pressure and the manner in which the in-cylinder pressure changes are different between the combustion operation and the fuel cut operation, the deviation amount 250 calculated during the injection cut is the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 during the combustion operation. If the detected pressure 252 shown in (B) of FIG. 8 is directly corrected, the detected pressure 252 may shift with respect to the actual in-cylinder pressure during the combustion operation.

そこで、エンジン１０の運転状態およびクランク角度毎に、燃料カット運転時に算出したずれ量２５０を補正したずれ量２６０（図８の（Ｂ）参照）を算出し、このずれ量２６０に基づいて筒内圧センサ６６の検出圧力を補正した検出圧力２６２（図８の（Ｂ）参照）を求めることが望ましい。ずれ量２５０の補正として、ずれ量２５０に一律に同じ係数を乗算してもよいし、圧縮行程、膨張行程等の行程毎に乗算する係数を変更してもよい。   Therefore, a deviation amount 260 (see FIG. 8B) obtained by correcting the deviation amount 250 calculated during the fuel cut operation is calculated for each operating state and crank angle of the engine 10, and the in-cylinder pressure is calculated based on the deviation amount 260. It is desirable to obtain a detected pressure 262 (see FIG. 8B) obtained by correcting the detected pressure of the sensor 66. As a correction of the deviation amount 250, the deviation amount 250 may be uniformly multiplied by the same coefficient, or a coefficient to be multiplied for each stroke such as a compression stroke or an expansion stroke may be changed.

（特性検出ルーチン）
図９に、筒内圧センサ６６の特性検出ルーチンを示す。図９は常時実行される。図９において、「Ｓ」はステップを表している。 (Characteristic detection routine)
FIG. 9 shows a characteristic detection routine of the in-cylinder pressure sensor 66. FIG. 9 is always executed. In FIG. 9, “S” represents a step.

Ｓ３００においてＥＣＵ５０は、エンジン１０が燃料カット運転であるか否かを判定する。エンジン１０が燃料カット運転ではない場合、ＥＣＵ５０は本ルーチンを終了する。   In S300, the ECU 50 determines whether or not the engine 10 is in a fuel cut operation. When the engine 10 is not in the fuel cut operation, the ECU 50 ends this routine.

エンジン１０が燃料カット運転の場合（Ｓ３００：Ｙｅｓ）、Ｓ３０２においてＥＣＵ５０は、圧縮行程および膨張行程の少なくとも一方において、筒内圧センサ６６の出力信号に基づいて筒内圧を検出する。   When the engine 10 is in the fuel cut operation (S300: Yes), in S302, the ECU 50 detects the in-cylinder pressure based on the output signal of the in-cylinder pressure sensor 66 in at least one of the compression stroke and the expansion stroke.

Ｓ３０４においてＥＣＵ５０は、筒内圧センサ６６の検出圧力の位相ずれを補正する。さらに、Ｓ３０６においてＥＣＵ５０は、式（４）、（１０）から算出するゲインずれ、オフセットずれにより筒内圧センサ６６の検出圧力を補正する。位相ずれを補正してからゲインずれ、およびオフセットずれを補正するので、ゲインずれ、およびオフセットずれの補正精度が向上する。   In S304, the ECU 50 corrects the phase shift of the pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 66. Further, in S306, the ECU 50 corrects the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 by the gain deviation and the offset deviation calculated from the equations (4) and (10). Since the gain shift and the offset shift are corrected after correcting the phase shift, the correction accuracy of the gain shift and the offset shift is improved.

Ｓ３０８においてＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転状態に基づいてポリトロープ指数を補正し、補正したポリトロープ指数を使用して式（１）から基準圧力を算出する。   In S308, the ECU 50 corrects the polytropic index based on the operating state of the engine 10, and calculates the reference pressure from the equation (1) using the corrected polytropic index.

Ｓ３１０においてＥＣＵ５０は、基準出力に対して筒内圧センサ６６の検出圧力のずれ量を検出する。この場合のずれ量は、前述した（基準圧力特性２００に対する検出圧力特性２１０のずれ量）の欄で説明した（１）〜（４）のいずれの方式で算出してもよい。基準圧力は、エンジン１０の運転状態に基づいてポリトロープ指数を補正して算出されることが望ましい。   In S310, the ECU 50 detects a deviation amount of the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 with respect to the reference output. The deviation amount in this case may be calculated by any of the methods (1) to (4) described in the above-mentioned section (Deviation amount of the detected pressure characteristic 210 with respect to the reference pressure characteristic 200). The reference pressure is preferably calculated by correcting the polytropic index based on the operating state of the engine 10.

Ｓ３１２においてＥＣＵ５０は、基準出力に対する筒内圧センサ６６の検出圧力のずれ量が所定ずれ量を超えているか否かを判定する。   In S312, the ECU 50 determines whether or not the deviation amount of the pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 66 with respect to the reference output exceeds a predetermined deviation amount.

基準出力に対する筒内圧センサ６６の検出圧力のずれ量が所定ずれ量以下である場合（Ｓ３１２：Ｎｏ）、Ｓ３１４においてＥＣＵ５０は、図８において説明したように、ずれ量に基づいて筒内圧センサ６６の検出圧力を補正する。   When the deviation amount of the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 with respect to the reference output is equal to or less than the predetermined deviation amount (S312: No), in S314, the ECU 50 determines the in-cylinder pressure sensor 66 based on the deviation amount as described in FIG. Correct the detected pressure.

基準出力に対する筒内圧センサ６６の検出圧力のずれ量が所定ずれ量を超えている場合（Ｓ３１２：Ｙｅｓ）、Ｓ３１６においてＥＣＵ５０は、筒内圧センサ６６は検出圧力を補正できる範囲を超えて異常であると判断する。そして、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ６６の検出圧力をエンジン１０の制御に使用すると適切な制御を実施できないので、フェイルセーフ処理として、筒内圧センサ６６の検出圧力をエンジン１０の制御に使用することを禁止する。筒内圧センサ６６の検出圧力の使用を禁止する代わりに、基準圧力からずれている筒内圧センサ６６の検出圧力を使用してもエンジン１０の運転を妨げない制御だけに検出圧力の使用を限定してもよい。   When the deviation amount of the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 with respect to the reference output exceeds a predetermined deviation amount (S312: Yes), in S316, the ECU 50 is abnormal beyond the range in which the in-cylinder pressure sensor 66 can correct the detected pressure. Judge. Since the ECU 50 cannot perform appropriate control if the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 is used for control of the engine 10, the ECU 50 uses the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 for control of the engine 10 as a fail-safe process. Ban. Instead of prohibiting the use of the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66, the use of the detected pressure is limited only to the control that does not hinder the operation of the engine 10 even if the detected pressure of the in-cylinder pressure sensor 66 deviating from the reference pressure is used. May be.

尚、Ｓ３１２において筒内圧センサ６６の異常を判定するために基準圧力に対する検出圧力のずれ量と比較する所定ずれ量を、エンジン１０の運転状態に基づいて調整することが望ましい。例えば、エンジン回転数が上昇すると所定ずれ量を大きくし、エンジン回転数が低下すると所定ずれ量を小さくする。このように、エンジン１０の運転状態に基づいて所定ずれ量を調整することにより、基準圧力に対する検出圧力のずれ量をエンジン１０の運転状態に関わらず一定値の所定ずれ量と比較する場合に比べ、筒内圧センサ６６の異常の誤検出、または異常の検出漏れを防止できる。   In S312, it is desirable to adjust the predetermined deviation amount to be compared with the deviation amount of the detected pressure with respect to the reference pressure based on the operating state of the engine 10 in order to determine abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66. For example, when the engine speed increases, the predetermined shift amount is increased, and when the engine speed decreases, the predetermined shift amount is decreased. In this way, by adjusting the predetermined deviation amount based on the operating state of the engine 10, the deviation amount of the detected pressure with respect to the reference pressure is compared with a predetermined predetermined deviation amount regardless of the operating state of the engine 10. In addition, it is possible to prevent erroneous detection of abnormality of the in-cylinder pressure sensor 66 or omission of detection of abnormality.

図９において、Ｓ３０２は筒内圧検出手段の機能に相当し、Ｓ３００、Ｓ３０４、Ｓ３０６、Ｓ３１０はずれ量検出手段の機能に相当し、Ｓ３０８は基準圧力算出手段の機能に相当し、Ｓ３１２、Ｓ３１６はフェイルセーフ手段の機能に相当する。   In FIG. 9, S302 corresponds to the function of the in-cylinder pressure detecting means, S300, S304, S306, and S310 correspond to the function of the deviation amount detecting means, S308 corresponds to the function of the reference pressure calculating means, and S312 and S316 are failed. Corresponds to the function of safe means.

以上説明したように、圧縮行程および膨張行程の少なくとも一方において、燃料カット運転時の気筒内の基準圧力特性に対して筒内圧センサのヒステリシスにより生じる検出圧力特性のずれ量を検出することにより、燃焼状態のばらつきによる筒内圧のばらつきの影響を受けることなく、気筒内の基準圧力特性に対して、筒内圧センサのヒステリシスによる検出圧力特性のずれ量を高精度に検出できる。   As described above, in at least one of the compression stroke and the expansion stroke, the combustion is detected by detecting the deviation amount of the detected pressure characteristic caused by the hysteresis of the in-cylinder pressure sensor with respect to the reference pressure characteristic in the cylinder during the fuel cut operation. Without being affected by the variation in the in-cylinder pressure due to the variation in the state, it is possible to detect the deviation amount of the detected pressure characteristic due to the hysteresis of the in-cylinder pressure sensor with high accuracy with respect to the reference pressure characteristic in the cylinder.

［他の実施形態］
上記実施形態では、コモンレール式のディーゼルエンジン１０を使用した燃料噴射システムに本発明を適用した。これ以外にも、筒内圧センサを使用するのであれば、ディーゼルエンジン１０に限らず、例えばガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。 [Other Embodiments]
In the above embodiment, the present invention is applied to the fuel injection system using the common rail type diesel engine 10. In addition to this, as long as the in-cylinder pressure sensor is used, the present invention may be applied not only to the diesel engine 10 but also to a gasoline engine, for example.

上記実施形態では、筒内圧検出手段、ずれ量検出手段、基準圧力算出手段、フェイルセーフ手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ５０により実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。   In the above embodiment, the functions of the in-cylinder pressure detecting means, the deviation amount detecting means, the reference pressure calculating means, and the fail safe means are realized by the ECU 50 whose functions are specified by the control program. On the other hand, at least some of the functions of the plurality of means may be realized by hardware whose functions are specified by the circuit configuration itself.

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

本実施形態のディーゼルエンジンと燃料噴射システムを示すブロック図。The block diagram which shows the diesel engine and fuel-injection system of this embodiment. 基準圧力特性と検出圧力特性との関係を示すタイムチャート。The time chart which shows the relationship between a reference pressure characteristic and a detection pressure characteristic. 基準圧力特性に対する検出圧力特性のずれを示すタイムチャート。The time chart which shows the shift | offset | difference of the detection pressure characteristic with respect to a reference pressure characteristic. 検出圧力特性のゲインずれ、オフセットずれを示すタイムチャート。A time chart showing gain deviation and offset deviation of detected pressure characteristics. 筒内圧センサによる筒内圧の検出角度位置を示すタイムチャート。The time chart which shows the detection angle position of the cylinder pressure by a cylinder pressure sensor. 検出圧力特性の位相ずれを示すタイムチャート。The time chart which shows the phase shift of a detection pressure characteristic. 基準圧力特性のずれを示すタイムチャート。The time chart which shows the shift | offset | difference of a reference pressure characteristic. ずれ量に基づく検出圧力特性の補正を示すタイムチャート。The time chart which shows correction | amendment of the detection pressure characteristic based on deviation | shift amount. 特性検出ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows a characteristic detection routine.

符号の説明Explanation of symbols

１０：ディーゼルエンジン（内燃機関）、４０：燃料噴射弁、５０：ＥＣＵ（筒内圧センサ特性検出装置、筒内圧検出手段、ずれ量検出手段、基準圧力算出手段、フェイルセーフ手段）、６６：筒内圧センサ 10: diesel engine (internal combustion engine), 40: fuel injection valve, 50: ECU (in-cylinder pressure sensor characteristic detection device, in-cylinder pressure detection means, deviation amount detection means, reference pressure calculation means, fail-safe means), 66: in-cylinder pressure Sensor

Claims (11)

内燃機関の気筒に設置された筒内圧センサの出力信号に基づいて筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
圧縮行程および膨張行程の少なくとも一方において、燃料カット運転時の気筒内の基準圧力特性に対して、前記筒内圧センサのヒステリシスにより生じる前記筒内圧検出手段の検出圧力特性のずれ量を検出するずれ量検出手段と、
を備えることを特徴とする筒内圧センサ特性検出装置。 An in-cylinder pressure detecting means for detecting an in-cylinder pressure based on an output signal of an in-cylinder pressure sensor installed in a cylinder of the internal combustion engine;
In at least one of the compression stroke and the expansion stroke, a deviation amount for detecting a deviation amount of the detected pressure characteristic of the in-cylinder pressure detecting means caused by the hysteresis of the in-cylinder pressure sensor with respect to the reference pressure characteristic in the cylinder during the fuel cut operation Detection means;
An in-cylinder pressure sensor characteristic detecting device comprising: 前記ずれ量検出手段は、前記基準圧力特性に対する前記検出圧力特性のずれ量を、前記圧縮行程と前記膨張行程との間の上死点を中心として前記検出圧力特性における対称角度位置の検出圧力同士を比較して検出することを特徴とする請求項１に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   The deviation amount detecting means calculates the deviation amount of the detected pressure characteristic with respect to the reference pressure characteristic between detected pressures at symmetrical angular positions in the detected pressure characteristic with a top dead center between the compression stroke and the expansion stroke as a center. The in-cylinder pressure sensor characteristic detecting device according to claim 1, wherein the in-cylinder pressure sensor characteristic detecting device is detected. 前記ずれ量検出手段は、前記圧縮行程または前記膨張行程の一方において、前記内燃機関の同じ回転角度位置における前記基準圧力特性の基準圧力と前記検出圧力特性の検出圧力とを比較することにより、前記基準圧力特性に対する前記検出圧力特性のずれ量を検出することを特徴とする請求項１に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   The deviation amount detecting means compares the reference pressure of the reference pressure characteristic and the detected pressure of the detected pressure characteristic at the same rotation angle position of the internal combustion engine in one of the compression stroke and the expansion stroke, thereby The in-cylinder pressure sensor characteristic detecting device according to claim 1, wherein a deviation amount of the detected pressure characteristic with respect to a reference pressure characteristic is detected. 前記基準圧力特性として、前記内燃機関が吸入する吸気圧に基づいて前記基準圧力を算出する基準圧力算出手段をさらに備え、
前記基準圧力算出手段は、前記基準圧力を算出する際に使用するポリトロープ指数を前記内燃機関の運転状態に基づいて補正する、
ことを特徴とする請求項３に記載の筒内圧センサ特性検出装置。 Reference pressure calculating means for calculating the reference pressure based on the intake pressure taken in by the internal combustion engine as the reference pressure characteristic,
The reference pressure calculating means corrects a polytropic index used when calculating the reference pressure based on an operating state of the internal combustion engine;
The in-cylinder pressure sensor characteristic detection device according to claim 3. 前記ずれ量検出手段が検出する前記ずれ量が所定ずれ量を超える場合にフェイルセーフ処理を実施するフェイルセーフ手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   5. The cylinder according to claim 1, further comprising fail-safe means for performing a fail-safe process when the deviation amount detected by the deviation amount detection means exceeds a predetermined deviation amount. 6. Internal pressure sensor characteristic detection device. 前記フェイルセーフ手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記所定ずれ量を設定することを特徴とする請求項５に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   6. The in-cylinder pressure sensor characteristic detection device according to claim 5, wherein the fail safe means sets the predetermined deviation amount based on an operating state of the internal combustion engine. 前記ずれ量検出手段が検出する前記ずれ量が前記所定ずれ量を超える場合、前記フェイルセーフ手段は、前記筒内圧検出手段が検出する筒内圧を使用する制御に対し、前記筒内圧の使用を禁止することを特徴とする請求項５または６に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   When the deviation amount detected by the deviation amount detection unit exceeds the predetermined deviation amount, the fail-safe unit prohibits the use of the in-cylinder pressure with respect to the control using the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure detection unit. The in-cylinder pressure sensor characteristic detection device according to claim 5 or 6, wherein 前記ずれ量検出手段は、前記圧縮行程および前記膨張行程の少なくとも一方の上死点と下死点との間において前記筒内圧検出手段が検出する筒内圧の変化率が所定変化率よりも大きい前記内燃機関の回転角度範囲において、前記ずれ量を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   The deviation amount detection means has a change rate of in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure detection means between a top dead center and a bottom dead center of at least one of the compression stroke and the expansion stroke. The in-cylinder pressure sensor characteristic detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the deviation amount is detected in a rotation angle range of the internal combustion engine. 前記ずれ量検出手段は、前記検出圧力特性のオフセットずれおよびゲインずれを補正してから前記ずれ量を検出することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   9. The in-cylinder pressure sensor characteristic according to claim 1, wherein the deviation amount detection unit detects the deviation amount after correcting an offset deviation and a gain deviation of the detected pressure characteristic. Detection device. 前記ずれ量検出手段は、前記検出圧力特性の位相ずれを補正してから前記ずれ量を検出することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   The in-cylinder pressure sensor characteristic detection apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the deviation amount detection unit detects the deviation amount after correcting a phase deviation of the detected pressure characteristic. 前記筒内圧センサの出力信号からノイズを除去するローパスフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の筒内圧センサ特性検出装置。   The in-cylinder pressure sensor characteristic detection device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a low-pass filter that removes noise from an output signal of the in-cylinder pressure sensor.
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