JP2014111903A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より詳細には、筒内圧とクランク角とを利用して、各種制御を実行する内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a control device for an internal combustion engine that executes various controls using an in-cylinder pressure and a crank angle.
特許文献１には、筒内圧センサを備えた内燃機関が開示されている。この筒内圧センサは、燃焼室内の筒内圧を検出するために備えられている。また、この内燃機関のクランク軸には、円板が取り付けられている。この円板の外周には、一定間隔に歯（突起部）が形成されている。さらに、この円板の近傍には、クランク角センサが取り付けられており、この円板がクランク軸の回転に伴い回転する際に、クランク角センサは円板の歯に応じた一定のパルス信号を出力する。このパルス信号に応じて、クランク軸の回転角度が把握される。また、この円板の外周の一部には、歯が形成されていない欠歯部がある。この欠歯部はクランク角センサに検知されないため、次のパルス信号が出力されるまでに信号の欠落が生じる。この信号の欠落により、クランク軸がどの角度に位置しているか把握される。この結果、クランク軸の絶対位置が特定される。そして、クランク軸の絶対位置と筒内圧センサが検出した筒内圧とが紐付けされることにより、燃焼サイクルのどの行程における筒内圧なのかが特定される。
上述したように、筒内圧とクランク軸の絶対位置とを紐付けるためには、クランク軸の絶対位置が特定されていなければならない。しかしながら、この内燃機関の始動直後には、上記円板の欠歯部がクランク角センサに到達していないため、クランク軸の絶対位置が未だ特定されていない。このため、筒内圧を検出しても、その筒内圧が何度のクランク軸に対応するのか明確に紐付けできない。 As described above, in order to link the in-cylinder pressure and the absolute position of the crankshaft, the absolute position of the crankshaft must be specified. However, immediately after the start of the internal combustion engine, the absolute position of the crankshaft has not yet been specified because the missing tooth portion of the disk has not reached the crank angle sensor. For this reason, even if the in-cylinder pressure is detected, it cannot be clearly associated with how many crankshafts the in-cylinder pressure corresponds to.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の始動直後からクランク軸が特定されるまでに検出された筒内圧に、クランク軸の絶対位置を紐付けすることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and links the absolute position of the crankshaft to the in-cylinder pressure detected immediately after the start of the internal combustion engine until the crankshaft is specified. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine capable of performing the above.
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
筒内圧センサと、
クランク角センサと、を備える内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の始動直後からクランク軸の絶対位置が確定するまでの筒内圧を記憶する記憶手段と、
クランク軸の絶対位置が確定した際に、クランク軸の絶対位置を用いて、前記記憶手段により記憶された筒内圧に対して、クランク角を割付する割付手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
An in-cylinder pressure sensor;
In a control device for an internal combustion engine comprising a crank angle sensor,
Storage means for storing an in-cylinder pressure from immediately after starting the internal combustion engine until the absolute position of the crankshaft is determined;
Assigning means for assigning a crank angle to the in-cylinder pressure stored by the storage means using the absolute position of the crankshaft when the absolute position of the crankshaft is determined;
It is characterized by providing.
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記割付手段によりクランク角を割付された筒内圧を含む断熱圧縮行程における２点の筒内圧と、その筒内圧に対応する筒内容積とを用いて、前記筒内圧センサによる検出値と真の圧力値との誤差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された誤差を使用して、前記筒内圧センサによる検出値に対して絶対圧補正を行う絶対圧補正手段と、
を有することを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
Using the in-cylinder pressure at two points in the adiabatic compression process including the in-cylinder pressure assigned the crank angle by the assigning means, and the in-cylinder volume corresponding to the in-cylinder pressure, the detected value and the true pressure by the in-cylinder pressure sensor A calculation means for calculating an error from the value;
Using the error calculated by the calculation means, absolute pressure correction means for performing absolute pressure correction on the detection value by the in-cylinder pressure sensor;
It is characterized by having.
また、第３の発明は、第２の発明において、前記絶対圧補正手段は、少なくとも２つ以上の誤差を算出し、それらの誤差の平均値を使用して絶対圧補正を行うことを特徴とする。 The third invention is characterized in that, in the second invention, the absolute pressure correction means calculates at least two errors and performs an absolute pressure correction using an average value of the errors. To do.
第１の発明によれば、内燃機関の始動直後からクランク軸が特定されるまでに検出された筒内圧を、内燃機関の各種制御のパラメーターとして使用することができる。 According to the first invention, the in-cylinder pressure detected from immediately after the start of the internal combustion engine until the crankshaft is specified can be used as parameters for various controls of the internal combustion engine.
第２の発明によれば、内燃機関の始動直後から筒内圧の絶対圧補正を行うことができる。 According to the second aspect of the invention, the absolute pressure correction of the in-cylinder pressure can be performed immediately after the internal combustion engine is started.
第３の発明によれば、絶対圧補正をより精度良く行うことができる。 According to the third invention, the absolute pressure correction can be performed with higher accuracy.
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステムの構成を説明するための概略構成図である。図１に示すシステムは、エンジン１０を備える。通常、エンジン１０は複数の気筒で構成されるが、図１には１つの気筒のみが描かれている。本発明において、気筒数及び気筒配置はこれに限定されるものではない。
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of the system according to the first embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes an
エンジン１０には、ピストン１１が備えられる。ピストン１１はクランクシャフト（不図示）に連結されている。クランク軸には、円板１２が取り付けられる。円板１２の外周には、一定間隔に歯１３が設けられている。また、円板１２の外周には、歯１３が一部設けられていない欠歯部１４がある。円板１２の近傍には、クランク角センサ１６が設けられている。
The
エンジン１０の燃焼室１８には、筒内圧を検出するために筒内圧センサ２０が取り付けられている。さらに、燃焼室１８には、点火プラグ２２と燃料噴射弁２４が取り付けられている。さらに、燃焼室１８には、吸気弁２６と排気弁２８が設けられている。尚、本発明において、燃料噴射弁２４の位置は、これに限定されるものではない。例えば、燃料噴射弁が吸気ポートに取り付けられていても良い。または、燃焼室１８と吸気ポートの両方に取り付けられていても良いものとする。
An in-
実施の形態１のシステムの構成は、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）３０を備える。また、ＥＣＵ３０の入力側には、上記のクランク角センサ１６、筒内圧センサ２０等の各種センサがそれぞれ接続される。これらの各種センサは、エンジン１０を制御するための情報を検出し、検出した情報を信号としてＥＣＵ３０に出力する。具体的には、クランク角センサ１６は、円板１２の回転に同期したパルス信号を出力する。このパルス信号は、円板１２がクランク軸の回転に伴い回転する際に、円板１２の外周に設けられる歯１３がクランク角センサ１６の近傍を通過する毎に出力される。円板１２の外周の歯１３は一定間隔で設けられているため、出力されるパルス信号も一定のものになる。また、円板１２の外周の欠歯部１４がクランク角センサ１６の近傍を通過する際には、上記パルス信号は出力されない。このため、欠歯部１４がクランク角センサ１６の近傍を通過する際は、次のパルス信号が出力されるまでの信号の欠落が生じる。また、筒内圧センサ２０は、燃焼サイクルにより変化する筒内圧に応じた信号を出力する。
The system configuration of the first embodiment includes an ECU (Engine Control Unit) 30 that controls the operating state of the
ＥＣＵ３０は、上記の各種センサが出力した信号に基づいて、エンジン１０の運転状態を検知する。具体的には、クランク角センサ１６が出力した一定のパルス信号から、クランク軸の回転角度（クランク角ＣＡ）が検出される。これにより、上記パルス信号がＥＣＵ３０に入力される毎に、クランク軸が何度回転したかが把握される。また、欠歯部１４が通過した際の信号の欠落により、クランク軸の絶対位置が特定される。この絶対位置からピストン１１の位置が特定され、各気筒で燃焼サイクルのどの行程が行われているかが把握される。さらに、クランク軸の絶対位置と筒内圧センサ２０により検出された筒内圧（Ｐ）とを紐付けることにより、検出された筒内圧が燃焼サイクルのどの行程におけるものなのかが特定される。また、ピストン１１の位置が特定されることにより、燃焼室１８内の容積（Ｖ）が把握される。
ECU30 detects the driving | running state of the
一方、ＥＣＵ３０の出力側には、点火プラグ２２、燃料噴射弁２４、吸気弁２６、そして排気弁２８等のアクチュエータがそれぞれ接続される。ＥＣＵ３０は、上述した各種センサによりエンジン１０の運転状態をリアルタイムに検出し、その検出結果に基づいて各アクチュエータを駆動することにより、エンジン１０の運転状態を制御している。
On the other hand, actuators such as an
［絶対圧補正について］
筒内圧センサ２０により検出された筒内圧は吸気管圧を基準とした相対圧であるため、ＥＣＵ３０においてエンジン１０の制御パラメーターとして用いるためには、絶対圧補正を行うことが必要である。本実施形態では、２点の筒内圧と筒内容積とを用いて絶対圧補正を行う手法を採用している。この手法について、図２を用いて詳述する。
[Absolute pressure correction]
Since the in-cylinder pressure detected by the in-
図２は、エンジン１０の圧縮行程における（Ａ）筒内圧Ｐ、（Ｂ）筒内容積Ｖ、（Ｃ）これらの積ＰＶκ（κは比熱比）の変化を示した図である。尚、図２の説明は、吸気弁２６を吸気下死点以後に閉じることを前提としている。
FIG. 2 is a diagram showing changes in (A) in-cylinder pressure P, (B) in-cylinder volume V, and (C) the product PV κ (κ is a specific heat ratio) in the compression stroke of the
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、吸気弁２６を閉じた（ＩＶＣ）後、筒内圧Ｐはピストン１１の上昇に伴い増加し、筒内容積Ｖはピストン１１の上昇に伴い減少する。また、上述したように、筒内圧センサ２０の検出値は吸気管圧を基準とした相対圧である。このため、図２の（Ａ）に示すように、その検出値（破線）と真の圧力値（実線）との間には、乖離が生じることになる。したがって、ＥＣＵ３０において、検出値から、乖離に相当する誤差を除く絶対圧補正がされる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, after the
この手法では、絶対圧補正後の値が、検出値に誤差を上乗せした値であることと、吸気弁２６の閉弁後、筒内混合気点火前の圧縮行程を断熱過程と見なした場合に成立するポアソンの関係式（ＰＶκ＝一定：図２（Ｃ）実線）とに基づき、下記式（１）により誤差を求めている。
Ｐｒ＝（Ｐ２Ｖ２ κ−Ｐ１Ｖ１ κ）／（Ｖ１ κ−Ｖ２ κ） ・・・（１）
上記式（１）において、Ｐｒは誤差であり、Ｐ１，Ｐ２は吸気弁２６の閉弁後、筒内混合気点火前の断熱圧縮行程期間における任意の筒内圧センサ２０の検出値であり、Ｖ１，Ｖ２は、Ｐ１，Ｐ２検出時における筒内容積であり、κは比熱比である。上記式（１）を用いれば、吸気管圧がわからなくても、検出値を絶対圧補正できる。
In this method, the value after the absolute pressure correction is a value obtained by adding an error to the detected value, and the compression stroke before the in-cylinder mixture ignition after the
Pr = (P 2 V 2 κ -P 1
In the above equation (1), Pr is an error, and P 1 and P 2 are detected values of an arbitrary in-
また、ここで、Ｐ１，Ｐ２検出時のクランク角をそれぞれＣＡ１、ＣＡ２（ＣＡ２＜ＣＡ１）とすると、ＣＡ１は、筒内混合気の点火タイミングに出来るだけ近いことが好ましく、ＣＡ２は、吸気弁２６の閉弁タイミングよりも出来るだけ遅いことが好ましい。ＣＡ１を上記検出タイミングとすれば、検出値を高くできるので誤差を正確に求めることができ、ＣＡ２を上記検出タイミングとすれば、燃焼室１８内の空気流動が安定した状態で検出値を取得できるからである。
Here, if the crank angles when detecting P 1 and P 2 are CA 1 and CA 2 (CA 2 <CA 1 ), respectively, CA 1 is preferably as close as possible to the ignition timing of the in-cylinder mixture. CA 2 is preferably as late as possible with respect to the closing timing of the
［実施の形態１の特徴的動作］
ところで、上記の絶対圧補正を行う際には、筒内圧センサ２０の検出値が断熱圧縮行程におけるものであることが特定されている必要がある。つまり、クランク軸の絶対位置が特定されていなければならない。これは、クランク軸の絶対位置が特定されていなければ、燃焼室１８において行われている燃焼サイクルが現在どの行程にあるのか把握できないためである。しかしながら、エンジン１０の始動直後では、クランク軸に取り付けられている円板１２の欠歯部１４がクランク角センサ１６を未だ通過していない。このため、従来、エンジン１０始動直後からＥＣＵ３０が欠歯部１４による信号の欠落を検出するまでの間に筒内圧センサ２０が検出した筒内圧は、クランク軸の絶対位置が特定されていないため、絶対圧補正を行うためのデータとして使用できなかった。
[Characteristic Operation of First Embodiment]
By the way, when performing the absolute pressure correction described above, it is necessary to specify that the detection value of the in-
そこで、本実施形態では、エンジン１０の始動直後からクランク軸の絶対位置が特定されるまでに検出された筒内圧を、ＥＣＵ３０の記憶領域に一時的に格納する。そして、クランク軸の絶対位置が特定された後、格納しておいた筒内圧とクランク角とを紐付けることにより、断熱圧縮行程における筒内圧を特定する。さらに、断熱圧縮行程における筒内圧（Ｐ）とそれに対応する筒内容積（Ｖ）とを用いて、絶対圧補正を行う。
Therefore, in the present embodiment, the in-cylinder pressure detected from immediately after the
図３は、エンジン１０において検出される（Ａ）筒内圧、（Ｂ）クランク角センサ出力、（Ｃ）データ取得タイミング、（Ｄ）クランク位置のそれぞれの変化を示した図である。図３の縦の破線は、この線のタイミングからエンジン１０が始動する状態を表している。尚、図３の（Ｂ）に示される数値（Ｂ１８０等）は、クランク角（ＣＡ）を示している。
FIG. 3 is a diagram showing changes in (A) in-cylinder pressure, (B) crank angle sensor output, (C) data acquisition timing, and (D) crank position detected in the
図３の（Ｂ）はクランク角センサ１６が出力するパルス信号である。この信号は、エンジン１０が始動してクランク軸と共に円板１２が回転して、円板１２の外周の歯１３がクランク角センサ１６を通過する毎にＥＣＵ３０へ出力される。しかし、ＥＣＵ３０は、エンジン１０始動直後の時点では、円板１２の欠歯部１４による信号の欠落を検出していないため、図３の（Ｄ）において、エンジン１０始動付近（縦の破線付近）が示すように、クランク軸の絶対位置は未だ不定である。つまり、エンジン１０始動直後では、筒内圧は検出されているものの、その検出値がどの行程における検出値であるか把握されていない。このため、本実施形態では、図３の（Ｃ）に示される［１］〜［８］の☆のタイミングで取得した筒内圧を、ＥＣＵ３０の記憶領域（データバッファ）に一時的に格納する。これにより、クランク軸の絶対位置が特定されるまでに検出された筒内圧を、一時的に格納しておくことができる。
FIG. 3B shows a pulse signal output from the
次に、図３の（Ｂ）の欠歯部が示す範囲（Ｂ６０〜Ｂ３０）において、クランク角センサ１６はパルス信号を出力しないため、この範囲に相当する信号の欠落が発生する。この範囲では、図３の（Ｃ）と（Ｄ）に示すように、ＥＣＵ３０への筒内圧の格納が行われず、クランク軸の絶対位置も未だ特定されていない。
Next, in the range (B60 to B30) indicated by the missing tooth portion in FIG. 3B, the
そして、図３の（Ｃ）の［９］の○が示すタイミングでは、クランク角センサ１６からパルス信号が出力される。この［９］のタイミングにおけるパルス信号は、欠歯部１４がクランク角センサ１６を通過した後、次の歯１３が通過する際に出力される信号である。この信号が出力される結果、図３の（Ｄ）が示すように、クランク軸の絶対位置が特定される。この結果、図３の（Ｃ）の［９］のタイミング以降の筒内圧が、燃焼サイクルのどの行程におけるデータなのかが特定される。また、その後、ＥＣＵ３０によって、図３の（Ｃ）の△が示すタイミングでクランク角センサ１６が出力したパルス信号が逓倍される。これにより、より細かい角度でデータを取得することができる。
Then, a pulse signal is output from the
本実施形態では、クランク軸の絶対位置が特定されると、エンジン始動直後から欠歯部１４による信号の欠落検出までの間に検出された筒内圧、例えば図３（Ｃ）に示す［１］〜［８］の☆のタイミングに一時的に格納された筒内圧が、クランク軸の絶対位置と紐付けされる。これにより、ＥＣＵ３０に格納しておいた筒内圧が、どの行程における筒内圧であるか特定することができる。この結果、エンジン始動直後の断熱圧縮行程における筒内圧（Ｐ）と筒内容積（Ｖ）とを含むデータ（以下、筒内圧データという。）を取得することができる。
In the present embodiment, when the absolute position of the crankshaft is specified, the in-cylinder pressure detected immediately after the engine is started and until the missing
さらに、この筒内圧データが、上記で説明した絶対圧補正に使用される。例えば、図３の（Ｃ）における《１》に示すように、［４］の☆のタイミングにおける筒内圧データをＰ１及びＶ１として、さらに［９］の○のタイミングにおける筒内圧データをＰ２及びＶ２とする。これらのデータを上記式（１）に代入することにより、エンジン１０始動直後の筒内圧データを使用して絶対圧補正をすることが可能になる。また、図３の（Ｃ）に《２》と《３》で示されているように、絶対圧補正に使用するデータとして、複数の筒内圧データを用いても良いものとする。このように複数のデータの平均値を使用することで、絶対圧補正の精度が向上する。
Further, this in-cylinder pressure data is used for the absolute pressure correction described above. For example, as shown in "1" in FIG. 3 (C), [4] the ☆-cylinder pressure data at the timing of the P 1 and V 1, further cylinder pressure data at the timing of ○ in [9] P and 2 and V 2. By substituting these data into the above equation (1), it becomes possible to perform absolute pressure correction using in-cylinder pressure data immediately after the
図４は、エンジン始動直後からクランク軸の絶対位置が特定されるまでの間、筒内圧が一時的に格納されるＥＣＵ３０の記憶領域（データバッファ）を表した図である。図４における［１］〜［９］とＢ１３０〜Ｂ３０は、図３における内容と対応している。
FIG. 4 is a diagram showing a storage area (data buffer) of the
図４の（１）の矢印は、図３の（Ｃ）の［１］〜［９］のタイミングで検出された９つの筒内圧が、時系列順に記憶されていく様を表している。このように、クランク軸の絶対位置が特定されるまで、クランク角センサ１６が出力するパルス信号に応じて筒内圧がＥＣＵ３０に格納される。
The arrows in (1) in FIG. 4 indicate that the nine in-cylinder pressures detected at the timings [1] to [9] in (C) in FIG. 3 are stored in chronological order. Thus, the in-cylinder pressure is stored in the
次に、図４の（２）のＢ３０で、クランク軸の絶対位置が特定される。その後、図４の（３）に示されるように、Ｂ６０からＢ１３０まで、一時的に格納されていた筒内圧とクランク軸の絶対位置とが紐付けされる。これは、クランク角センサ１６の出力はハード的に決まっているため、図３の（Ｃ）において、［９］のタイミングがＢ３０ならば、［８］のタイミングがＢ６０であると把握でき、さらに、［１］〜［７］で検出した筒内圧も、どのクランク角に対応するのかが把握できる。このように、ＥＣＵ３０は、欠歯部１４による信号の欠落を検出すると、クランク軸の絶対位置を特定すると共に、格納していた筒内圧とクランク軸の絶対位置とを紐付けする。この結果、一時的に格納した筒内圧を筒内圧データとして絶対圧補正に使用することができる。
Next, the absolute position of the crankshaft is specified at B30 in (2) of FIG. Thereafter, as shown in (3) of FIG. 4, from B60 to B130, the in-cylinder pressure temporarily stored and the absolute position of the crankshaft are linked. This is because the output of the
［本実施形態における絶対圧補正ルーチン］
図５は、本実施形態において、ＥＣＵ３０で行われる絶対圧補正ルーチンのフローチャートを示す図である。図５に示すルーチンでは、クランク角センサ１６のパルス信号がＥＣＵ３０に入力されると、まず、クランク軸の特定前であるか否かが判定される（Ｓ１００）。具体的には、ＥＣＵ３０において、今までに欠歯部１４による信号の欠落が検出されたか否かが判定される。ＥＣＵ３０がこの信号の欠落を未だ検出していない場合、クランク軸の絶対位置は特定前であると判定される。
[Absolute pressure correction routine in this embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of an absolute pressure correction routine performed by the
クランク軸の特定前であると判定された場合には、筒内圧データが取得・格納される（Ｓ１０２）。本ステップでは、Ｓ１００においてクランク軸が特定される前であると判定されたため、ＥＣＵ３０に入力されたパルス信号は、エンジン１０の始動直後からクランク軸が特定されるまでの間のものであることが把握される。これは、例えば図３の（Ｃ）の［１］〜［８］のタイミングにおけるパルス信号に相当する。このため、ＥＣＵ３０は、筒内圧を取得した後、記憶領域に筒内圧を一時的に格納する。
If it is determined that the crankshaft is not yet specified, in-cylinder pressure data is acquired and stored (S102). In this step, since it is determined in S100 that the crankshaft has not been specified, the pulse signal input to the
その後、欠歯があるか否かが判定される（Ｓ１０４〜Ｓ１０６）。具体的には、今回取得した筒内圧の直前に、欠歯部１４による信号の欠落が生じていたか否かが判定される。これは、例えば、図３の（Ｂ）の欠歯部に示されるような信号の欠落、つまりＢ６０〜Ｂ３０において信号が出力されていない状態のことである。本ステップにおいて、欠歯はないと判定された場合、本ルーチンは終了する。
Thereafter, it is determined whether or not there is a missing tooth (S104 to S106). Specifically, it is determined whether or not a signal loss due to the missing
一方、欠歯があると判定された場合、データの格納数（ｎ個）がチェックされる（Ｓ１０８）。ＥＣＵ３０は、欠歯による信号の欠落を検出すると、クランク軸の絶対位置を特定して、筒内圧とクランク角とを紐付けして筒内圧データとする。そのために、ＥＣＵ３０は、記憶領域に一時的に格納されている筒内圧の数をチェックする。これは、例えば図４における［１］〜［９］の９つの筒内圧がチェックされることに相当する。この結果、格納されている筒内圧のデータ数を把握することができる。
On the other hand, if it is determined that there are missing teeth, the number of stored data (n) is checked (S108). When the
その後、ｎ−１個データの取得クランク角の割付が行われる（Ｓ１１０）。具体的には、例えば図４における［１］〜［８］のタイミングで格納された筒内圧とＢ１３０〜Ｂ６０のクランク角とが紐付けされる。このＢ１３０〜Ｂ６０のクランク角は、Ｓ１０８により、クランク軸の絶対位置が特定されたことにより把握されたものである。この割付により、一時的に格納されていた筒内圧の中で、どれが断熱圧縮行程で検出されたものであるかを把握することができる。この結果、絶対圧補正に使用できる筒内圧データを取得することができる。尚、割付のデータ数がｎ−１個である理由は、ｎ番目に取得された筒内圧、例えば図４における［９］の筒内圧は、取得された際にクランク軸の絶対位置と割付られるため、格納されている残りの筒内圧である［１］〜［８］に、本ステップによりクランク軸の絶対位置が割付られることによる。 Thereafter, allocation of the acquired crank angle of n-1 pieces of data is performed (S110). Specifically, for example, the in-cylinder pressure stored at the timings [1] to [8] in FIG. 4 and the crank angles B130 to B60 are linked. The crank angles B130 to B60 are obtained by specifying the absolute position of the crankshaft in S108. By this allocation, it is possible to grasp which in-cylinder pressure temporarily stored is detected in the adiabatic compression stroke. As a result, in-cylinder pressure data that can be used for absolute pressure correction can be acquired. The reason why the number of assigned data is n-1 is that the nth in-cylinder pressure acquired, for example, the in-cylinder pressure [9] in FIG. 4, is assigned to the absolute position of the crankshaft. Therefore, this is because the absolute position of the crankshaft is assigned to [1] to [8], which are the remaining stored in-cylinder pressures, by this step.
一方、Ｓ１００において、クランク軸が特定された後であると判定された場合、筒内圧データが取得される（Ｓ１１２）。本ステップで取得された筒内圧は、既にクランク軸が特定された後に検出されるものなので、クランク角と紐付け可能であり、どの行程における筒内圧であるのか把握される。これは、例えば図３の（Ｃ）の［９］のタイミングで取得される筒内圧データがこれに相当する。 On the other hand, if it is determined in S100 that the crankshaft has been specified, in-cylinder pressure data is acquired (S112). Since the in-cylinder pressure acquired in this step is detected after the crankshaft has already been specified, the in-cylinder pressure can be linked to the crank angle, and the stroke pressure in the cylinder can be grasped. This corresponds to, for example, in-cylinder pressure data acquired at the timing [9] in FIG.
その後、逓倍時間が算出される（Ｓ１１４）。例えば、図３の（Ｃ）は、［９］のタイミング以降、この逓倍時間が２倍に設定された状態を示している。 Thereafter, the multiplication time is calculated (S114). For example, (C) of FIG. 3 shows a state where the multiplication time is set to double after the timing [9].
その後、逓倍タイミングでのデータ取得がセットされる（Ｓ１１６）。例えば、図３の（Ｃ）は、［９］のタイミング以降、クランク角が５°毎にデータが取得される状態を示している。このような状態にセットすることにより、ＥＣＵ３０は、細かい角度でデータを取得することが可能になる。
Thereafter, data acquisition at the multiplication timing is set (S116). For example, FIG. 3C shows a state in which data is acquired every 5 ° of crank angle after the timing [9]. By setting in such a state, the
その後、燃焼解析タイミングであるか否かが判定される（Ｓ１１８）。燃焼解析タイミングではない場合、本ルーチンは終了する。 Then, it is determined whether it is a combustion analysis timing (S118). If it is not the combustion analysis timing, this routine ends.
一方、燃焼解析タイミングであると判定された場合、複数点を使った絶対圧補正量の算出が行われる（Ｓ１２０）。これは、図３の（Ｃ）において、《１》、《２》、そして《３》に示されるように、２点の筒内圧データを取得し、それぞれのデータを上記式（１）に代入して、検出値と真の圧力値との乖離である誤差を算出するというものである。ここで、《１》、《２》、そして《３》でそれぞれ算出された３つの誤差の平均値が絶対圧補正に使用される。 On the other hand, when it is determined that it is the combustion analysis timing, an absolute pressure correction amount using a plurality of points is calculated (S120). This is because, in (C) of FIG. 3, as shown in << 1 >>, << 2 >>, and << 3 >>, two points of in-cylinder pressure data are acquired and each data is substituted into the above equation (1). Thus, an error that is a difference between the detected value and the true pressure value is calculated. Here, the average value of the three errors calculated in << 1 >>, << 2 >>, and << 3 >> is used for the absolute pressure correction.
その後、絶対圧補正が行われる（Ｓ１２２）。具体的には、Ｓ１２０で算出された誤差が検出値に上乗せされ、真の圧力値が算出される。 Thereafter, absolute pressure correction is performed (S122). Specifically, the error calculated in S120 is added to the detection value, and a true pressure value is calculated.
図３の（Ｃ）は、絶対圧補正に使用する２点の筒内圧を《１》ではＢ１００〜Ｂ３０、《２》ではＢ９０〜Ｂ２０というように、始点と終点との間隔を、クランク角センサ１６から出力されるパルス信号７回分の間隔で検出する状態が示されている。しかし、始点と終点との間隔におけるパルス信号の数は、これに限定されるものではない。 FIG. 3C shows the in-cylinder pressure at two points used for the absolute pressure correction, such as B100 to B30 for << 1 >> and B90 to B20 for << 2 >>. A state of detection at intervals of 7 pulse signals output from 16 is shown. However, the number of pulse signals in the interval between the start point and the end point is not limited to this.
また、図３の（Ｂ）と（Ｃ）は、欠歯部１４による信号の欠落が、クランク角センサ１６から出力されるパルス信号２回分である状態が示されている。しかし、信号の欠落は、これに限定されるものではない。例えば、欠歯部１４による信号の欠落は、パルス信号３回分に設定されていても良いものとする。
3B and 3C show a state in which the missing signal by the missing
また、図３の（Ｃ）の△が示すように、本実施形態では逓倍時間が２倍になるように設定されているが、逓倍時間はこれに限定されるものではない。 Further, as indicated by Δ in (C) of FIG. 3, the multiplication time is set to be doubled in the present embodiment, but the multiplication time is not limited to this.
尚、エンジン１０始動直後からクランク軸特定前までの筒内圧データを用いて、筒内圧センサ２０の異常診断等を行うことができる。また、始動時の燃焼状態により、吹き上がり防止やトルク増加など最適な始動状態にするために噴射量、噴射時期、点火時期等を制御することが可能となる。
It should be noted that an in-
尚、ＥＣＵ３０が、上記Ｓ１０２を実行することにより前記第１の発明における「記憶手段」が、上記Ｓ１１０を実行することにより前記第１の発明における「割付手段」が、上記Ｓ１２０を実行することにより前記第２の発明における「算出手段」が、上記Ｓ１２２を実行することにより前記第２の発明における「絶対圧補正手段」が実現されている。
When the
１０ エンジン
１６ クランク角センサ
１８ 燃焼室
２０ 筒内圧センサ
３０ ＥＣＵ
10
Claims (3)
クランク角センサと、を備える内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の始動直後からクランク軸の絶対位置が確定するまでの筒内圧を記憶する記憶手段と、
クランク軸の絶対位置が確定した際に、クランク軸の絶対位置を用いて、前記記憶手段により記憶された筒内圧に対して、クランク角を割付する割付手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 An in-cylinder pressure sensor;
In a control device for an internal combustion engine comprising a crank angle sensor,
Storage means for storing an in-cylinder pressure from immediately after starting the internal combustion engine until the absolute position of the crankshaft is determined;
Assigning means for assigning a crank angle to the in-cylinder pressure stored by the storage means using the absolute position of the crankshaft when the absolute position of the crankshaft is determined;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記算出手段により算出された誤差を使用して、前記筒内圧センサによる検出値に対して絶対圧補正を行う絶対圧補正手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 Using the in-cylinder pressure at two points in the adiabatic compression process including the in-cylinder pressure assigned the crank angle by the assigning means, and the in-cylinder volume corresponding to the in-cylinder pressure, the detected value and the true pressure by the in-cylinder pressure sensor A calculation means for calculating an error from the value;
Using the error calculated by the calculation means, absolute pressure correction means for performing absolute pressure correction on the detection value by the in-cylinder pressure sensor;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, comprising:
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2012
- 2012-12-05 JP JP2012265948A patent/JP2014111903A/en active Pending
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