JP2014152682A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、筒内圧センサを備えた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 provided with an in-cylinder pressure sensor.
従来技術として、例えば特許文献1(国際公開第2012/063363号)に開示されているように、筒内圧センサを備えた内燃機関の制御装置が知られている。従来技術では、断熱圧縮行程中の2つのクランク角における筒内圧センサの出力値と、筒内容積とに基いて筒内圧の絶対圧補正を実行する構成としている。 As a conventional technique, for example, as disclosed in Patent Document 1 (International Publication No. 2012/0663363), a control device for an internal combustion engine including an in-cylinder pressure sensor is known. In the prior art, the absolute pressure correction of the in-cylinder pressure is executed based on the output values of the in-cylinder pressure sensor at the two crank angles during the adiabatic compression stroke and the in-cylinder volume.
内燃機関の始動時において、気筒によっては、始動直後の1サイクル目が膨張行程から開始され、1サイクル目の圧縮行程が存在しない場合がある。この場合、従来技術では、1サイクル目の筒内圧センサの出力値に対して絶対圧補正を実行することができない。このため、従来技術では、始動時において、筒内圧を利用する燃焼解析や燃焼制御の処理が遅延したり、これらの処理の精度が低下するという問題がある。特に、例えば内燃機関が間欠運転を行うことにより始動を繰返す場合等には、上記問題が顕著となる。 When starting the internal combustion engine, depending on the cylinder, the first cycle immediately after the start may start from the expansion stroke, and the compression stroke of the first cycle may not exist. In this case, in the prior art, absolute pressure correction cannot be executed on the output value of the in-cylinder pressure sensor in the first cycle. For this reason, in the prior art, at the time of start-up, there is a problem that the processing of combustion analysis and combustion control using the in-cylinder pressure is delayed or the accuracy of these processing is reduced. In particular, for example, when the internal combustion engine repeats starting by performing intermittent operation, the above problem becomes significant.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、始動直後の1サイクル目から筒内圧の絶対圧補正を実行し、1サイクル目から筒内圧を精度よく検出することが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The object of the present invention is to perform absolute pressure correction of the in-cylinder pressure from the first cycle immediately after the start, and to accurately correct the in-cylinder pressure from the first cycle. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can be detected well.
第1の発明は、筒内圧に対応する信号をセンサ出力値として出力する筒内圧センサと、
圧縮行程中の2つのクランク角における前記センサ出力値と、該各クランク角における筒内容積とに基いて、前記筒内圧と前記センサ出力値とのずれ量に相当する絶対圧補正量を算出する補正量算出手段と、
任意のクランク角における前記センサ出力値を前記絶対圧補正量に基いて補正し、当該センサ出力値から前記筒内圧を算出する絶対圧補正手段と、
始動直後の1サイクル目に圧縮行程が存在しない場合に、1サイクル目の前記センサ出力値を補正するための前記絶対圧補正量を初回絶対圧補正量として取得する補正量代替手段と、
を備えることを特徴とする。
The first invention includes an in-cylinder pressure sensor that outputs a signal corresponding to the in-cylinder pressure as a sensor output value;
Based on the sensor output values at the two crank angles during the compression stroke and the in-cylinder volume at each crank angle, an absolute pressure correction amount corresponding to a deviation amount between the in-cylinder pressure and the sensor output value is calculated. Correction amount calculating means;
Absolute pressure correction means for correcting the sensor output value at an arbitrary crank angle based on the absolute pressure correction amount, and calculating the in-cylinder pressure from the sensor output value;
Correction amount substitution means for acquiring the absolute pressure correction amount for correcting the sensor output value of the first cycle as the initial absolute pressure correction amount when there is no compression stroke in the first cycle immediately after the start;
It is characterized by providing.
第2の発明によると、前記補正量代替手段は、2サイクル目の圧縮行程で前記補正量算出手段により算出した前記絶対圧補正量を前記初回絶対圧補正量として用いる構成としている。 According to the second invention, the correction amount substitution means is configured to use the absolute pressure correction amount calculated by the correction amount calculation means in the compression stroke of the second cycle as the initial absolute pressure correction amount.
第3の発明は、内燃機関の排気圧を検出する排気圧検出手段を備え、
前記補正量代替手段は、1サイクル目において排気バルブの開弁時に検出された排気圧と当該排気圧の検出時に得られた前記センサ出力値とに基いて、前記初回絶対圧補正量を算出する構成としている。
A third invention comprises an exhaust pressure detecting means for detecting the exhaust pressure of the internal combustion engine,
The correction amount substitution means calculates the initial absolute pressure correction amount based on the exhaust pressure detected when the exhaust valve is opened in the first cycle and the sensor output value obtained when the exhaust pressure is detected. It is configured.
第1の発明によれば、始動直後の1サイクル目に圧縮行程が存在しない場合でも、補正量代替手段により初回絶対圧補正量を取得することができ、この初回絶対圧補正量を用いて1サイクル目のセンサ出力値を絶対圧補正することができる。これにより、1サイクル目から筒内圧を正確に検出することができるので、他気筒の燃料噴射及び点火時期の制御等を含む燃焼制御を初回のサイクルから精度よく実行し、燃焼解析及び燃焼制御の応答性を向上させることができる。 According to the first invention, even when the compression stroke does not exist in the first cycle immediately after start-up, the initial absolute pressure correction amount can be acquired by the correction amount substitution means. The sensor output value at the cycle can be corrected for absolute pressure. As a result, the in-cylinder pressure can be accurately detected from the first cycle. Therefore, combustion control including control of fuel injection and ignition timing of other cylinders is accurately executed from the first cycle, and combustion analysis and combustion control are performed. Responsiveness can be improved.
第2の発明によれば、例えば2サイクル目の圧縮行程が終了した時点で、2サイクル目の絶対圧補正量を初回絶対圧補正量として採用し、この絶対圧補正量を1サイクル目の絶対圧補正にも使用することができる。従って、2サイクル目の圧縮行程が終了した時点で、1サイクル目の筒内圧を算出して燃焼解析を速やかに実行することができる。 According to the second invention, for example, when the compression stroke of the second cycle is completed, the absolute pressure correction amount of the second cycle is adopted as the initial absolute pressure correction amount, and this absolute pressure correction amount is used as the absolute pressure of the first cycle. It can also be used for pressure correction. Therefore, when the compression stroke of the second cycle is completed, the in-cylinder pressure of the first cycle can be calculated and the combustion analysis can be quickly executed.
第3の発明によれば、1サイクル目の圧縮行程が存在しない場合でも、1サイクル目の排気圧を筒内圧の真値として利用することにより、排気圧とセンサ出力値に基いて初回絶対圧補正量を算出することができる。従って、圧縮行程が存在しない1サイクル目においても、絶対圧補正を速やかに実行することができる。 According to the third invention, even when the compression stroke of the first cycle does not exist, the initial absolute pressure is based on the exhaust pressure and the sensor output value by using the exhaust pressure of the first cycle as the true value of the in-cylinder pressure. A correction amount can be calculated. Therefore, even in the first cycle where there is no compression stroke, the absolute pressure correction can be performed promptly.
実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
以下、図1乃至図3を参照しつつ、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための構成図である。本実施の形態のシステムは、多気筒型の内燃機関としてのエンジン10を備えている。なお、図1では、エンジン10の1気筒のみを例示している。また、本発明は、単気筒を含む任意の気筒数のエンジンに適用されるものである。エンジン10の各気筒には、ピストン12により燃焼室14が画成されており、ピストン12はエンジン10のクランク軸16に連結されている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system according to the present embodiment includes an
また、エンジン10は、各気筒の燃焼室14内(筒内)に吸入空気を吸込む吸気通路18と、各気筒から排気ガスが排出される排気通路20とを備えている。吸気通路18には、アクセル開度等に基いて吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ22が設けられている。排気通路20には、排気ガスを浄化する三元触媒等の触媒24が設けられている。また、各気筒には、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁26と、筒内の混合気に点火する点火プラグ28と、吸気ポートを筒内に対して開閉する吸気バルブ30と、排気ポートを筒内に対して開閉する排気バルブ32とが設けられている。
Further, the
また、本実施の形態のシステムは、センサ40〜46を含むセンサ系統と、エンジン10の運転状態を制御するECU(Electronic Control Unit)50とを備えている。まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ40は、クランク軸16の回転に同期した信号を出力するもので、エアフローセンサ42は吸入空気量を検出する。また、筒内圧センサ44は、例えば圧電素子を有する公知の圧力センサにより構成され、筒内圧に対応する信号を出力するもので、気筒毎にそれぞれ設けられている。
The system of the present embodiment includes a sensor
また、排気圧センサ46は、排気通路20に設けられ、各気筒から排出される排気ガスの圧力を検出するもので、排気圧検出手段を構成している。なお、排気圧センサ46は、後述する実施の形態2において使用するもので、本実施の形態では、必ずしも設置する必要はない。センサ系統には、この他にも、エンジン制御に必要な各種のセンサ(スロットルバルブ22の開度を検出するスロットルセンサ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、排気空燃比を検出する空燃比センサ等)が含まれている。
The exhaust pressure sensor 46 is provided in the
ECU50は、例えばROM、RAM、不揮発性メモリ等を含む記憶回路と、記憶回路に予め記憶されたプログラムに基いて演算処理を行う演算処理装置(CPU)と、演算処理装置に対して信号を入出力する入出力ポートとを備えている。ECU50の入力側には、センサ系統の各センサ40〜46等が接続されており、ECU50の出力側には、スロットルバルブ22、燃料噴射弁26、点火プラグ28等を含む各種のアクチュエータが接続されている。また、ECU50は、クランク角に応じて変化する各種のデータを、当該クランク角と共に時系列データとして記憶する機能を備えている。この時系列データには、筒内圧センサ44の出力値(以下、場合によっては単にセンサ出力値と称する)、当該センサ出力値に基いて算出される筒内圧及び各種のパラメータ等が含まれる。
The
そして、ECU50は、エンジン10の運転情報をセンサ系統により検出しつつ、各アクチュエータを駆動して運転状態を制御する。具体的には、クランク角センサ40の出力に基いてエンジン回転数(機関回転数)とクランク角とを検出し、エアフローセンサ42の出力に基いて吸入空気量を算出する。また、吸入空気量、エンジン回転数等に基いてエンジン10の負荷(負荷率)を算出する。そして、クランク角に基いて燃料噴射時期や点火時期を決定し、これらの時期が到来したときには、燃料噴射弁26や点火プラグ28を駆動する。これにより、筒内で混合気を燃焼させ、エンジン10を運転する。
And ECU50 drives each actuator and controls the driving | running state, detecting the driving | operation information of the
また、ECU50は、各気筒の筒内圧センサ44の出力値を補正(絶対圧補正)することにより、絶対圧である筒内圧を算出し、算出した筒内圧に基いて各気筒の燃焼解析を実行する。絶対圧補正には、センサ出力値と実際の筒内圧(筒内圧の真値)とのずれ量に相当する後述の絶対圧補正量ΔPが用いられる。また、燃焼解析により得られた結果は、各気筒の燃焼制御に反映される。燃焼制御では、例えば点火時期、燃料噴射量、吸入空気量、バルブタイミング等の制御パラメータを燃焼解析の結果に基いて変化させることにより、各気筒の燃焼状態を適切に制御する。
Further, the
絶対圧補正量ΔPは、例えば特開2008−25404号公報に記載されているように、圧縮行程中の2つのクランク角におけるセンサ出力値P1,P2と、該各クランク角における筒内容積V1,V2とに基いて算出される。この補正量算出処理について詳しく述べると、まず、断熱圧縮状態である圧縮行程中には、上記2つのセンサ出力値P1,P2に関して下記数1の式が成立する。この式を変形することにより、下記数2の式を得ることができる。これらの式において、κは比熱比である。また、(P1+ΔP)及び(P2+ΔP)は、上記2つのクランク角における筒内圧の真値に相当するもので、筒内容積V1,V2は、各クランク角に基いて算出可能な値である。 The absolute pressure correction amount ΔP, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-25404, includes sensor output values P1, P2 at two crank angles during the compression stroke, and in-cylinder volume V1, at each crank angle. Calculated based on V2. The correction amount calculation process will be described in detail. First, during the compression stroke in the adiabatic compression state, the following equation 1 is established for the two sensor output values P1 and P2. By transforming this equation, the following equation (2) can be obtained. In these equations, κ is the specific heat ratio. Further, (P1 + ΔP) and (P2 + ΔP) correspond to the true values of the in-cylinder pressure at the two crank angles, and the in-cylinder volumes V1 and V2 are values that can be calculated based on the respective crank angles.
[数1]
(P1+ΔP)V1κ=(P2+ΔP)V2κ
[数2]
P2−P1=(P2+ΔP){1−(V2/V1)κ}
[Equation 1]
(P1 + ΔP) V1κ = (P2 + ΔP) V2κ
[Equation 2]
P2−P1 = (P2 + ΔP) {1− (V2 / V1) κ }
補正量算出処理では、上記数2の式により、圧縮行程中のセンサ出力値P1,P2と、筒内容積V1,V2と、比熱比κとに基いて筒内圧(P2+ΔP)を算出する。そして、センサ出力値P2と筒内圧(P2+ΔP)との差分に基いて、絶対圧補正量ΔPを算出する。これにより、絶対圧補正では、任意のクランク角におけるセンサ出力値を絶対圧補正量ΔPに基いて補正し、当該センサ出力値から実際の筒内圧を算出することができる。 In the correction amount calculation process, the in-cylinder pressure (P2 + ΔP) is calculated based on the sensor output values P1, P2 during the compression stroke, the in-cylinder volumes V1, V2, and the specific heat ratio κ by the equation (2). Based on the difference between the sensor output value P2 and the in-cylinder pressure (P2 + ΔP), the absolute pressure correction amount ΔP is calculated. Thus, in the absolute pressure correction, the sensor output value at an arbitrary crank angle can be corrected based on the absolute pressure correction amount ΔP, and the actual in-cylinder pressure can be calculated from the sensor output value.
[実施の形態1の特徴]
圧縮行程が存在する通常の燃焼サイクルにおいて、ECU50は、圧縮行程を含む1サイクルのセンサ出力値をクランク角毎に取得して記憶する。そして、この記憶データのうち、圧縮行程中のセンサ出力値を用いて補正量算出処理を実行することにより、絶対圧補正量ΔPを算出する。次に、1サイクル分のセンサ出力値に対して絶対圧補正を行うことにより、個々のクランク角における筒内圧を算出し、燃焼解析を実行する。これらの処理は、燃焼サイクル毎に繰返される。
[Features of Embodiment 1]
In a normal combustion cycle in which a compression stroke exists, the
しかし、エンジン10の始動時には、始動直後の1サイクル目が膨張行程から開始され、1サイクル目の圧縮行程が存在しない場合がある。特に、クランキングを行わずに、クランク軸16が停止した状態で燃料噴射及び点火を実行するような始動時には、1サイクル目の圧縮行程が存在しない気筒が生じ易くなり、この気筒では、1サイクル目の絶対圧補正量ΔPを得ることができない。また、筒内圧はクランク角と同期して取得する必要があるので、クランク角の確定前に圧縮行程が到来する場合にも、1サイクル目の絶対圧補正量ΔPを得ることができない。このように、1サイクル目の絶対圧補正量ΔP(以下、初回絶対圧補正量ΔP0と称する)が得られない場合には、1サイクル目のセンサ出力値に対して絶対圧補正を実行できないので、燃焼解析の遅延や解析精度の低下が生じ易くなる。
However, when the
このため、本実施の形態では、クランク角の確定前に圧縮行程が到来する場合も含めて1サイクル目の圧縮行程が存在しない場合に、2サイクル目の圧縮行程で算出した絶対圧補正量ΔPを初回絶対圧補正量ΔP0として採用する。図2は、本発明の実施の形態1による制御の一例を模式的に示す説明図である。この図に示すように、1サイクル目の圧縮行程が存在しない場合には、まず、圧縮行程以降のセンサ出力値を出来るだけ取得して記憶し、この記憶データを2サイクル目まで保持する。次に、2サイクル目の圧縮行程では、前述の補正量算出処理により、センサ出力値に基いて絶対圧補正量ΔPを算出する。そして、この圧縮行程が終了した時点で、2サイクル目の絶対圧補正量ΔPを用いて、1サイクル目のセンサ出力値の記憶データに絶対圧補正を行うことにより、1サイクル目の筒内圧を算出し、当該サイクルの燃焼解析を実行する。また、2サイクル目の絶対圧補正量ΔPは、2サイクル目の絶対圧補正にも用いられる。 For this reason, in the present embodiment, the absolute pressure correction amount ΔP calculated in the compression stroke of the second cycle when the compression stroke of the first cycle does not exist even when the compression stroke arrives before the crank angle is determined. Is adopted as the initial absolute pressure correction amount ΔP0. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an example of control according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in this figure, when the compression stroke of the first cycle does not exist, first, sensor output values after the compression stroke are acquired and stored as much as possible, and this stored data is held until the second cycle. Next, in the compression stroke of the second cycle, the absolute pressure correction amount ΔP is calculated based on the sensor output value by the correction amount calculation process described above. At the end of this compression stroke, the absolute pressure correction amount ΔP for the second cycle is used to perform absolute pressure correction on the stored data of the sensor output value for the first cycle, thereby reducing the in-cylinder pressure for the first cycle. Calculate and execute combustion analysis of the cycle. The absolute pressure correction amount ΔP for the second cycle is also used for the absolute pressure correction for the second cycle.
この制御によれば、次のような作用効果を得ることができる。まず、一般的には、個々のサイクルの燃焼が終了してから当該サイクルの燃焼解析が実行されるまでの間に、燃焼解析の対象となるセンサ出力値に対して絶対圧補正を行う制御が考えられる。しかし、この制御では、1サイクル目の圧縮行程が存在しない場合に、2サイクル目の燃焼終了後に1サイクル目の絶対圧補正及び燃焼解析を実行することになり、初回の燃焼解析が遅延する。これに対し、本実施の形態によれば、2サイクル目の絶対圧補正量ΔPに基いて前回のサイクル、即ち、絶対圧補正ができなかった初回のサイクルの絶対圧補正を実行することができる。しかも、2サイクル目の圧縮行程が終了した時点で、1サイクル目の筒内圧を算出して燃焼解析を速やかに実行することができる。これにより、1サイクル目から筒内圧を正確に検出することができるので、他気筒の燃料噴射及び点火時期の制御等を含む燃焼制御を初回のサイクルから精度よく実行し、燃焼解析及び燃焼制御の応答性を向上させることができる。 According to this control, the following operational effects can be obtained. First, in general, there is a control for performing absolute pressure correction on the sensor output value to be subjected to combustion analysis between the end of combustion in each cycle and the execution of combustion analysis for that cycle. Conceivable. However, in this control, when the compression stroke of the first cycle does not exist, the absolute pressure correction and the combustion analysis of the first cycle are executed after the completion of the combustion of the second cycle, and the first combustion analysis is delayed. On the other hand, according to the present embodiment, the absolute pressure correction of the previous cycle, that is, the first cycle in which the absolute pressure correction could not be performed, can be executed based on the absolute pressure correction amount ΔP of the second cycle. . In addition, when the compression stroke of the second cycle is completed, the in-cylinder pressure of the first cycle can be calculated and the combustion analysis can be quickly executed. As a result, the in-cylinder pressure can be accurately detected from the first cycle. Therefore, combustion control including control of fuel injection and ignition timing of other cylinders is accurately executed from the first cycle, and combustion analysis and combustion control are performed. Responsiveness can be improved.
[実施の形態1を実現するための具体的な処理]
次に、図3を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図3は、本発明の実施の形態1において、ECUにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。図3に示すルーチンでは、まず、ステップ100において、個々の燃焼サイクル毎にセンサ出力値を取得し、取得したデータを記憶する。この取得処理は、予め設定されたクランク角(例えば、1〜10℃A)毎に実行される。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 1]
Next, specific processing for realizing the above-described control will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the control executed by the ECU in the first embodiment of the present invention. The routine shown in this figure is repeatedly executed while the engine is operating. In the routine shown in FIG. 3, first, in
次に、ステップ102では、前回のサイクルにおける圧縮行程のデータが存在するか否かを判定する。この判定が成立した場合には、1サイクル目の圧縮行程が存在した状態で2サイクル目以降の燃焼サイクルが到来しているので、ステップ104に移行し、燃焼解析を実行するタイミングであるか否かを判定する。そして、ステップ104の判定が成立した場合には、絶対圧補正を実行するために、ステップ106に移行する。また、ステップ104の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまでステップ100〜104の処理を繰返し実行する。
Next, in
次に、ステップ106では、今回のサイクルにおける圧縮行程のセンサ出力値を用いて、前述の補正量算出処理を実行することにより、絶対圧補正量ΔPを算出する。そして、ステップ108では、この絶対圧補正量ΔPを用いて、今回のサイクル全体のセンサ出力値を絶対圧補正する。
Next, in
一方、ステップ102の判定が不成立の場合には、1サイクル目の圧縮行程が存在しない状態で2サイクル目が到来しているので、ステップ110に移行する。なお、今回が始動直後の1サイクル目である場合には、ステップ100の処理のみを実行して終了すればよい。次に、ステップ110では、今回のサイクル(2サイクル目)の圧縮行程が終了したか否かを判定し、この判定が成立した場合には、前回のサイクル(1サイクル目)の絶対圧補正を実行するために、ステップ112に移行する。また、ステップ110の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまでステップ100,102及び110の処理を繰返し実行する。
On the other hand, if the determination in
次に、ステップ112では、前記ステップ106と同様に、今回のサイクルにおける圧縮行程のセンサ出力値を用いて絶対圧補正量ΔPを算出する。続いて、ステップ114では、この絶対圧補正量ΔPを用いて、前回及び今回のサイクル全体、即ち、1サイクル目及び2サイクル目のセンサ出力値を絶対圧補正する。このように、ステップ114では、2サイクル目の絶対圧補正量ΔPを初回絶対圧補正量ΔP0として採用し、この絶対圧補正量ΔPを1サイクル目の絶対圧補正にも使用することができる。
Next, in
なお、前記実施の形態1では、図3中のステップ106,112が補正量算出手段の具体例を示し、ステップ108,114が絶対圧補正手段の具体例を示している。また、ステップ102,110,114は、請求項1,2における補正量代替手段の具体例を示している。
In the first embodiment, steps 106 and 112 in FIG. 3 show a specific example of the correction amount calculation means, and steps 108 and 114 show a specific example of the absolute pressure correction means.
実施の形態2.
次に、図4を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態1と同様の構成において、排気圧とセンサ出力値とに基いて初回絶対圧補正量ΔP0を算出することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that, in the same configuration as in the first embodiment, the initial absolute pressure correction amount ΔP0 is calculated based on the exhaust pressure and the sensor output value. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[実施の形態2の特徴]
本実施の形態では、1サイクル目の圧縮行程が存在しない場合に、1サイクル目において排気バルブ32の開弁時に検出された排気圧Poutと、当該排気圧Poutの検出時に得られたセンサ出力値Psとに基いて、初回絶対圧補正量ΔP0を算出する。具体的に述べると、初回絶対圧補正量ΔP0は、下記数3の式により算出される。なお、排気圧Poutとしては、排気圧センサ46の出力を用いる。
[Features of Embodiment 2]
In the present embodiment, when there is no compression stroke in the first cycle, the exhaust pressure Pout detected when the
[数3]
ΔP0=Pout−Ps
[Equation 3]
ΔP0 = Pout−Ps
排気バルブ32の開弁時には、排気圧Poutが筒内圧と一致した状態となる。従って、1サイクル目の圧縮行程が存在しない場合でも、1サイクル目の排気圧Poutを筒内圧の真値として利用することにより、排気圧Poutとセンサ出力値Psとの差分を初回絶対圧補正量ΔP0として算出することができる。このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態1とほぼ同様の効果を得ることができる。
When the
[実施の形態2を実現するための具体的な処理]
次に、図4を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図4は、本発明の実施の形態2において、ECUにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。図4に示すルーチンでは、まず、ステップ200において、実施の形態1(図3)のステップ100と同様に、個々の燃焼サイクル毎にセンサ出力値を取得し、取得したデータを記憶する。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 2]
Next, a specific process for realizing the above-described control will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an example of control executed by the ECU in the second embodiment of the present invention. The routine shown in this figure is repeatedly executed while the engine is operating. In the routine shown in FIG. 4, first, in
次に、ステップ202では、今回のサイクルにおける圧縮行程のデータが存在するか否かを判定する。この判定が成立した場合には、1サイクル目の圧縮行程が存在する状態であるか、または、2サイクル目以降が到来している状態なので、ステップ204に移行し、燃焼解析を実行するタイミングであるか否かを判定する。そして、ステップ204の判定が成立した場合には、ステップ206,208に移行し、実施の形態1のステップ106,108と同様に、補正量算出処理及び絶対圧補正を実行する。また、ステップ204の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまでステップ200〜204の処理を繰返し実行する。
Next, in
一方、ステップ202の判定が不成立の場合には、今回のサイクルとして、圧縮行程が存在しない1サイクル目が到来しているので、ステップ210に移行する。ステップ210では、クランク角等に基いて排気バルブ32の開弁時期であるか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップ212において、排気圧センサ46の出力に基いて排気圧Poutを検出する。次に、ステップ214では、排気圧Poutの検出と同じタイミングで取得したセンサ出力値Psと、排気圧Poutとを用いて前記数3の式を実行することにより、初回絶対圧補正量ΔP0を算出する。
On the other hand, if the determination in
そして、ステップ216では、この初回絶対圧補正量ΔP0を絶対圧補正量ΔPとして用いることにより、今回のサイクル全体のセンサ出力値を絶対圧補正する。このように、ステップ214,216では、排気圧センサ46を利用して初回絶対圧補正量ΔP0を算出することにより、圧縮行程が存在しない1サイクル目においても、絶対圧補正を速やかに実行することができる。一方、ステップ210の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまでステップ200,202及び210の処理を繰返し実行する。
In
なお、前記実施の形態2では、図4中のステップ206が補正量算出手段の具体例を示し、ステップ208,216が絶対圧補正手段の具体例を示している。また、ステップ202,210,212,214は、請求項1,3における補正量代替手段の具体例を示している。
In the second embodiment,
また、前記実施の形態1,2では、内燃機関としてエンジン10を例示したが、本発明は、ディーゼルエンジンに適用してもよく、また、ハイブリッド車両のように内燃機関が間欠運転されるシステムに適用してもよい。また、実施の形態2では、排気圧検出手段として排気圧センサ46を例示したが、本発明はこれに限らず、例えばエンジン回転数、吸入空気量、燃料噴射量、バルブタイミング等のパラメータに基いて排気圧Poutを算出してもよく、この算出処理により排気圧検出手段を構成してもよい。
In the first and second embodiments, the
10 エンジン(内燃機関)
12 ピストン
14 燃焼室
16 クランク軸
18 吸気通路
20 排気通路
22 スロットルバルブ
24 触媒
26 燃料噴射弁
28 点火プラグ
30 吸気バルブ
32 排気バルブ
40 クランク角センサ
42 エアフローセンサ
44 筒内圧センサ
46 排気圧センサ(排気圧検出手段)
50 ECU
10 Engine (Internal combustion engine)
12 piston 14
50 ECU
Claims (3)
圧縮行程中の2つのクランク角における前記センサ出力値と、該各クランク角における筒内容積とに基いて、前記筒内圧と前記センサ出力値とのずれ量に相当する絶対圧補正量を算出する補正量算出手段と、
任意のクランク角における前記センサ出力値を前記絶対圧補正量に基いて補正し、当該センサ出力値から前記筒内圧を算出する絶対圧補正手段と、
始動直後の1サイクル目に圧縮行程が存在しない場合に、1サイクル目の前記センサ出力値を補正するための前記絶対圧補正量を初回絶対圧補正量として取得する補正量代替手段と、
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 that outputs a signal corresponding to the in-cylinder pressure as a sensor output value;
Based on the sensor output values at the two crank angles during the compression stroke and the in-cylinder volume at each crank angle, an absolute pressure correction amount corresponding to a deviation amount between the in-cylinder pressure and the sensor output value is calculated. Correction amount calculating means;
Absolute pressure correction means for correcting the sensor output value at an arbitrary crank angle based on the absolute pressure correction amount, and calculating the in-cylinder pressure from the sensor output value;
Correction amount substitution means for acquiring the absolute pressure correction amount for correcting the sensor output value of the first cycle as the initial absolute pressure correction amount when there is no compression stroke in the first cycle immediately after the start;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記補正量代替手段は、1サイクル目において排気バルブの開弁時に検出された排気圧と当該排気圧の検出時に得られた前記センサ出力値とに基いて、前記初回絶対圧補正量を算出する構成としてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 An exhaust pressure detecting means for detecting the exhaust pressure of the internal combustion engine;
The correction amount substitution means calculates the initial absolute pressure correction amount based on the exhaust pressure detected when the exhaust valve is opened in the first cycle and the sensor output value obtained when the exhaust pressure is detected. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, which is configured.
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