JP5099267B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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。

従来、例えば特許文献１には、筒内混合気への点火時期を決定する際に、筒内圧センサ（以下、「ＣＰＳ」ともいう。）の検出値を絶対圧補正した値を用いて吸入空気量を求める内燃機関の制御装置が開示されている。ＣＰＳの検出値は相対圧であるため、吸入空気量を精度高く求めるためには、絶対圧補正する必要がある。この制御装置は、内燃機関の圧縮行程のうち、吸気バルブを閉じた後、筒内混合気に点火する前の期間が断熱過程であると見なし、その場合に成立するポアソンの関係式を用いた次式（１）により筒内圧補正値を求め上記絶対圧補正を行っている。
筒内圧補正値＝（Ｐ_ｂＶ_ｂ ^κ−Ｐ_ａＶ_ａ ^κ）／（Ｖ_ａ ^κ−Ｖ_ｂ ^κ）・・・（１）
（上記式（１）において、Ｐ_ａ，Ｐ_ｂは、吸気バルブを閉じた後、筒内混合気に点火するまでの断熱圧縮行程期間におけるＣＰＳの検出値であり、Ｖ_ａ，Ｖ_ｂはＰ_ａ，Ｐ_ｂ検出時の筒内（燃焼室）容積であり、κは比熱比である。）

日本特開２００７−１４６７８５号公報

しかしながら、筒内圧補正値の算出に上記式（１）を用いるためには、Ｐ_ａ，Ｐ_ｂとして、断熱圧縮行程期間における２つのＣＰＳの検出値が必要である。そのため、例えば吸気バルブを遅閉じ制御するような場合、短い断熱圧縮行程期間で取得されたＰ_ａ，Ｐ_ｂを用いることになるので、このＰ_ａ，Ｐ_ｂ検出時の筒内容積Ｖ_ａ，Ｖ_ｂの差が極端に小さくなってしまう。つまり、上記式（１）の分母がゼロに近づくことになるので、筒内圧補正値にバラツキが生じてしまう。従って、断熱圧縮行程期間が短い場合、絶対圧補正の精度が低下する可能性があった。

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、断熱圧縮行程期間の長短に関係なく高精度に絶対圧補正可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

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、
内燃機関の吸気管圧を取得する吸気管圧取得手段と、
前記内燃機関の筒内圧を取得する筒内圧取得手段と、
前記内燃機関の気筒の吸気バルブを閉じてから前記気筒の点火手段によって前記気筒内の混合気に点火させるまでの所要期間毎に、前記所要期間内における任意の筒内圧を少なくとも２点取得すると共に、前記筒内圧取得時における筒内容積を取得し、取得した前記筒内圧と前記筒内容積と比熱比とを用いて第１補正値を算出する第１補正値算出手段と、
前記吸気バルブを開いている間に取得した前記筒内圧および前記吸気管圧を用いて第２補正値を算出する第２補正値算出手段と、
前記所要期間と、予め定めた設定期間とを比較する比較手段と、
前記所要期間が前記設定期間よりも長い場合には、前記第１補正値により前記所要期間内に取得した前記筒内圧を補正し、前記所要期間が前記設定期間よりも短い場合には、前記第２補正値により前記所要期間内に取得した前記筒内圧を補正する筒内圧補正手段と、
を備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記所要期間が前記設定期間よりも長い場合における前記所要期間内の所定タイミング毎に算出した前記第１補正値の履歴から第１の度数分布を算出し、前記第１の度数分布の最頻値を第１最頻値として求める第１最頻値算出手段と、
前記所定タイミング毎に算出した前記第２補正値の履歴から第２の度数分布を算出し、前記第２の度数分布の最頻値を第２最頻値として求める第２最頻値算出手段と、
前記第１最頻値と前記第２最頻値との偏差を、最頻値間偏差として求める最頻値間偏差算出手段と、を備え、
前記筒内圧補正手段は、前記所要期間が前記設定期間よりも短い場合に、前記第２補正値および前記最頻値間偏差により前記所要期間内に取得した前記筒内圧を補正することを特徴とする。

第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記第１の度数分布の標準偏差を第１標準偏差として求める第１標準偏差算出手段と、
前記第２の度数分布の標準偏差を第２標準偏差として求める第２標準偏差算出手段と、
前記第１標準偏差と前記第２標準偏差との偏差を、標準偏差間偏差として求める標準偏差間偏差算出手段と、
前記標準偏差間偏差を用いて前記設定期間を補正する設定期間補正手段と、
を備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、所要期間内に取得した筒内圧を補正する前に、上記所要期間と上記設定時間とを比較できる。そして、上記所要時間が上記設定時間よりも長い場合には、上記第１補正値を用い、上記所要時間が上記設定時間よりも短い場合には、上記第２補正値を用いることができる。上記所要時間が上記設定時間よりも短い場合に、上記第２補正値を用いて補正できれば、断熱圧縮行程期間が短くなったとしても筒内圧の補正精度が低下するのを防止できる。従って、断熱圧縮行程期間の長短に関係なく筒内圧を精度高く補正できる。

第２補正値は、その算出時に第１補正値よりも多くの入力情報を必要とするため、例えば経年劣化による影響を受け、算出精度が低下し易い。その一方で、上記所要時間が上記設定時間よりも長い場合における第１補正値の算出精度は高い。第２の発明によれば、そのような所要時間内の所定タイミング毎に第１補正値を算出できるので、高精度な第１補正値を得ることができる。故に、この第１補正値の各履歴から算出した第１度数分布の第１最頻値も高精度である。従って、この第１最頻値と同時に求めた第２最頻値と、第１最頻値との偏差を用いれば、筒内圧補正時における第２補正値の精度低下分を補償できるので、筒内圧の算出精度を維持できる。

上述したように、第２補正値は、その算出時に第１補正値よりも多くの入力情報を必要とするため、算出精度が低下し易い。そのため、上記設定期間が当初設定時から変化している可能性がある。また、上述したように、上記所要時間が上記設定時間よりも長い場合における第１補正値の算出精度は高い。第３の発明によれば、そのような所要時間内の所定タイミング毎に第１補正値を算出できるので、高精度な第１補正値を得ることができる。故に、この第１補正値の各履歴から算出した第１度数分布の第１標準偏差も高精度である。従って、この第１標準偏差と同時に求めた第２標準偏差と、第１標準偏差との偏差を用いれば、上記設定期間の変化分を補償できるので、筒内圧の算出精度を維持できる。

実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。 エンジン１０の圧縮行程における（Ａ）筒内圧Ｐ、（Ｂ）筒内（燃焼室２６）容積Ｖ、および（Ｃ）これらの積ＰＶ^κ（κは比熱比）の変化を示した図である。 Ｐ_１，Ｐ_２の検出間隔と、式（２）の右辺との関係を示した図である。 式（２）と式（３）とを切り替える際の閾値ＣＡ_ＴＨを説明するための図である。 実施の形態１において、ＥＣＵ６０により実行される算出式切り替え制御を示すフローチャートである。 実施の形態３における閾値ＣＡ_ＴＨの変更手法を具体的に説明するための図である。

１０ エンジン
３０ 筒内圧センサ
３８ 吸気管圧センサ
６０ ＥＣＵ

実施の形態１.
［システム構成の説明］
以下、図１乃至図５を参照しながら、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図である。本実施形態のシステムは、内燃機関としてのエンジン１０を備えている。エンジン１０は、複数の気筒１２を有しているが、図１には、複数気筒のうちの１気筒のみを示している。

エンジン１０は、筒内にピストン１４を収納したシリンダブロック１６を備えている。ピストン１４は、コンロッド１８を介してクランクシャフト２０と接続されている。クランクシャフト２０の近傍には、クランク角センサ２２が設けられている。クランク角センサ２２は、クランクシャフト２０の回転角度（クランク角ＣＡ）を検出するように構成されている。

シリンダブロック１６の上部にはシリンダヘッド２４が組み付けられている。ピストン１４上面からシリンダヘッド２４までの空間は燃焼室２６を形成している。シリンダヘッド２４には、燃焼室２６内の混合気に点火する点火プラグ２８が設けられている。また、シリンダヘッド２４には、燃焼室２６の圧力（筒内圧）を検出するためのＣＰＳ３０が設けられている。

また、シリンダヘッド２４は、燃焼室２６と連通する吸気管３２を備えている。吸気管３２の上流側には、吸入空気量を検出するためのエアフロメータ３４が設けられている。エアフロメータ３４の下流側には、サージタンク３６が設けられている。サージタンク３６は、吸気脈動の減衰効果等を発揮するために、吸気管３２の途中に一定の広がりをもつ空間を形成している。サージタンク３６の近傍には、サージタンク３６内の圧力（吸気管圧）を検出する吸気管圧センサ３８が設けられている。また、サージタンク３６の更に下流には、エンジン１０の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁４０が設けられている。

吸気管３２と燃焼室２６との接続部には吸気バルブ４２が設けられている。吸気バルブ４２は、可変動弁機構４４に接続されている。可変動弁機構４４は、後述のＥＣＵ６０から入力される指令信号に応じて吸気バルブ４２の位相（開弁タイミング及び閉弁タイミング）を進角または遅角させる。

また、シリンダヘッド２４は、燃焼室２６と連通する排気管４６を備えている。排気管４６と燃焼室２６との接続部には排気バルブ４８が設けられている。排気バルブ４８は、可変動弁機構５０に接続されている。可変動弁機構５０は、後述のＥＣＵ６０から入力される指令信号に応じて排気バルブ４８の位相（開弁タイミング及び閉弁タイミング）を進角または遅角させる。

また、本実施形態のシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)６０を備えている。ＥＣＵ６０の入力側には、上述したクランク角センサ２２、エアフロメータ３４、ＣＰＳ３０、吸気管圧センサ３８の他、空燃比を検出する空燃比センサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサといったエンジン１０の運転状態を制御するために必要なセンサ類が接続されている。

一方、ＥＣＵ６０の出力側には、点火プラグ２８、燃料噴射弁４０、可変動弁機構４４，５０等を含む各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ６０は、上述した各種センサによりエンジン１０の運転情報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。

［実施の形態１の特徴］
ＥＣＵ６０によるエンジン１０の各種制御の制御パラメータにＣＰＳ３０からの検出値を用いる場合、この検出値の絶対圧情報への変換を誤ると、制御精度が悪化し、エミッション、ドラビリなどが悪化するという問題がある。この問題に対しては、既に述べたように、特許文献１の変換手法が提案されているところである。

この特許文献１の変換手法およびその問題点について、図２、３を用いて詳述する。先ず、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（燃焼室２６）容積Ｖ、および（Ｃ）これらの積ＰＶ^κ（κは比熱比）の変化を示した図である。なお、図２の説明は、吸気バルブ４２を吸気下死点以後に閉じることを前提としている。

図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、吸気バルブ４２を閉じた（ＩＶＣ）後、筒内圧Ｐはピストン１４の上昇に伴い増加し、筒内容積Ｖはピストン１４の上昇に伴い減少する。ＣＰＳ３０は吸気管圧を基準とした相対圧を検出する。そのため、同図（Ａ）に示すように、その検出値Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}（破線）と、真の圧力値Ｐ_ＴＶ（実線）との間には乖離が生じることになる。従って、ＥＣＵ６０においては、検出値Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}から、乖離に相当する誤差Ｐｒを除く絶対圧補正がされ、エンジン１０の各種制御には、絶対圧補正後の補正値Ｐ_ＣＶ（＝Ｐ_ＴＶ）が用いられることになる。

ここで、吸気管圧センサ３８が省略されていると仮定すると、検出値Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}を絶対圧補正し得ないことになる。そのため、上記変換手法では、補正値Ｐ_ＣＶが、検出値Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}に誤差Ｐｒを上乗せした値であること（Ｐ_ＣＶ＝Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}＋Ｐｒ）と、吸気バルブ４２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（ＰＶ^κ＝一定：図２（Ｃ）実線）とに基づき、誤差Ｐｒを求めている（下記式（２））。
Ｐｒ＝（Ｐ_２Ｖ_２ ^κ−Ｐ_１Ｖ_１ ^κ）／（Ｖ_１ ^κ−Ｖ_２ ^κ） ・・・（２）
（上記式（２）において、Ｐ_１，Ｐ_２は吸気バルブ４２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ＣＰＳ３０の検出値であり、Ｖ_１，Ｖ_２は、Ｐ_１，Ｐ_２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（２）を用いれば、吸気管圧センサ３８が省略されていたとしても、検出値Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}を絶対圧補正できる。ここで、エンジン１０の気筒数をｎ（ｎは２以上の整数を表す。以下同じ。）とし、これら気筒の吸気バルブ４２を一律に位相制御する場合、絶対圧補正の対象となる気筒１２の断熱圧縮行程期間は、その気筒１２よりも１／ｎサイクル（７２０°／ｎ）先行する気筒１２の断熱圧縮行程期間と概ね一致するといえる。そのため、上記式（２）を用いる際に、そのＰ_１，Ｐ_２に１／ｎサイクル先行する気筒１２の検出値Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}を適用すれば、絶対圧補正の対象となる気筒１２の誤差Ｐｒを精度高く推定できる。

また、ここで、Ｐ_１，Ｐ_２検出時のクランク角をそれぞれＣＡ_１，ＣＡ_２（ＣＡ_２＜ＣＡ_１）とすると、ＣＡ_１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、ＣＡ_２は、吸気バルブ４２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。ＣＡ_１を上記検出タイミングとすれば、検出値Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}を高くできるので誤差Ｐｒを正確に求めることができ、ＣＡ_２を上記検出タイミングとすれば、燃焼室２６内の空気流動が安定した状態で検出値Ｐ_{ＣＰＳＤＶ}を取得できるからである。

ところで、エンジン１０の燃費を向上させるシステムとして、アトキンソンサイクルが提案されている。アトキンソンサイクルは、圧縮比よりも膨張比を大きくしてポンプロスを低減し、熱エネルギーを有効に使うシステムである。このようなシステムを本実施形態のシステムに適用する場合、可変動弁機構４４によって吸気バルブ４２の閉弁タイミングを吸気下死点よりも遅角側に変更することがある。

吸気バルブ４２の閉弁タイミングを吸気下死点よりも遅角側に変更することで、実圧縮比を低下させることができる。しかしながら、実圧縮比を低下させると、最適点火時期のノッキング限界が進角側にオフセットされる。そうすると、吸気バルブ４２の閉弁後、筒内混合気点火前までの期間が縮小することになる。このような状況で、Ｐ_１，Ｐ_２を上記好ましい検出タイミングとするような場合には、Ｐ_１，Ｐ_２の検出間隔が非常に狭まることになる。

図３は、Ｐ_１，Ｐ_２の検出間隔と、上記式（２）の右辺との関係を示した図である。検出間隔（ＣＡ_１−ＣＡ_２）が十分に長い場合は、Ｐ_２Ｖ_２ ^κ−Ｐ_１Ｖ_１ ^κ（図３（Ａ））、Ｖ_１ ^κ−Ｖ_２ ^κ（図３（Ｂ））共に大きな値を取るので、誤差Ｐｒの算出値のバラツキは小さい。一方、ＣＡ_１−ＣＡ_２が短くなると、Ｐ_２Ｖ_２ ^κ−Ｐ_１Ｖ_１ ^κ、Ｖ_１ ^κ−Ｖ_２ ^κ共に小さな値を取るので、誤差Ｐｒの算出値にバラツキが生じ、極端に短くなると、Ｖ_１ ^κ−Ｖ_２ ^κがゼロに近づくためバラツキが大きくなってしまう（図３（Ｃ））。

そこで、本実施形態においては、誤差Ｐｒを算出する前に断熱圧縮行程期間を別途求め、この断熱圧縮行程期間が予め設定した期間よりも短くなる場合には、上記式（２）ではなく、下記式（３）を用いて誤差Ｐｒを算出することとした。これにより、断熱圧縮行程期間が短くなるような場合でも、誤差Ｐｒのバラツキを防止しながらＰ_{ＣＰＳＤＶ}を絶対圧補正できる。
Ｐｒ＝Ｐ_ＩＰ−Ｐ_{ＣＰＳＤＶ（ＩＳ）} ・・・（３）

上記式（３）において、Ｐ_ＩＰは吸気バルブ４２の開弁中における吸気管圧センサ３８からの検出値である。また、Ｐ_{ＣＰＳＤＶ（ＩＳ）}は、同期間中におけるＣＰＳ３０の検出値に基づく値であり、例えば同期間中における所定クランク角におけるＣＰＳ３０の検出値や、同期間中におけるＣＰＳ３０の検出値の平均値が挙げられる。

図４は、上記式（２）と上記式（３）とを切り替える際の閾値ＣＡ_ＴＨを説明するための図である。図４のｘ軸は断熱圧縮行程期間（点火時期−ＩＶＣ）を表し、ｙ軸は誤差Ｐｒのバラツキ（絶対圧補正バラツキ）を表す。既に説明したとおり、断熱圧縮行程期間が短くなるにつれ、上記式（２）により求めた誤差Ｐｒのバラツキがσ_１から徐々に大きくなる。一方、上記式（３）により求めた誤差Ｐｒのバラツキは、Ｐ_ＩＰ、Ｐ_{ＣＰＳＤＶ（ＩＳ）}それぞれの算出方法に依存し、例えば、Ｐ_ＩＰのバラツキとＰ_{ＣＰＳＤＶ（ＩＳ）}の算出バラツキの二乗和平均に依存する。従って、ある閾値ＣＡ_ＴＨの前後でこれらバラツキの大小が逆転する。本実施形態においては、このような閾値ＣＡ_ＴＨは、別途実験やシミュレーションなどによってバラツキの境界値σ_２を算出することで求められ、次に述べる算出式切り替え制御時の判定値として用いられる。なお、閾値ＣＡ_ＴＨは、図４の様に断熱圧縮行程期間と誤差Ｐｒとの関係を規定した特性マップ内のデータとして予めＥＣＵ６０内に記憶されているものとする。

［実施の形態１における具体的処理］
次に、図５を参照して、上述した算出式切り替え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５は、本実施形態において、ＥＣＵ６０により実行される算出式切り替え制御を示すフローチャートである。

図５に示すルーチンでは、先ず、ＥＣＵ６０は、絶対圧補正の対象となる気筒１２よりも１／ｎサイクル（７２０°／ｎ）先行する気筒１２の断熱圧縮行程期間と、閾値ＣＡ_ＴＨとを比較する（ステップ１００）。ここで、上記先行気筒１２の断熱圧縮行程期間は、別途算出されＥＣＵ６０内に一時的に記憶された上記先行気筒１２の吸気バルブ４２の閉弁タイミング及び点火時期を用いて求められる。また、閾値ＣＡ_ＴＨには、図４で述べた手法により求められ、予めＥＣＵ６０内に記憶されたデータが用いられる。

ステップ１００において、断熱圧縮行程期間が閾値ＣＡ_ＴＨよりも長い場合には、ＥＣＵ６０は、ＰＶ^κ＝一定に基づく絶対圧補正、即ち、上記式（２）を用いた絶対圧補正を実施する（ステップ１１０）。一方、断熱圧縮行程期間が閾値ＣＡ_ＴＨよりも短い場合には、ＥＣＵ６０は、吸気管３２における圧力Ｐ_ＩＰに基づく絶対圧補正、即ち、上記式（３）を用いた絶対圧補正を実施する（ステップ１２０）。

以上、図５に示すフローによれば、誤差Ｐｒを算出する前に、先行気筒１２の断熱圧縮行程期間と閾値ＣＡ_ＴＨとを比較し、算出式を切り替えることができる。従って、断熱圧縮行程期間が短くなるような運転状態でエンジン１０が制御されていたとしても、絶対圧補正の精度を確保できる。

尚、本実施形態においては、吸気管圧センサ３８が上記第１の発明における「吸気管圧取得手段」に、ＣＰＳ３０が上記第１の発明における「筒内圧取得手段」に、それぞれ相当する。また、ＥＣＵ６０が上記式（２）を用いて誤差Ｐｒを算出することにより上記第１の発明における「第１補正値算出手段」が、上記式（３）を用いて誤差Ｐｒを算出することにより上記第１の発明における「第２補正値算出手段」が、図５のステップ１００の処理を実行することにより上記第１の発明における「比較手段」が、ステップ１１０、１２０の処理を実行することにより上記第１の発明における「筒内圧補正手段」が、それぞれ実現されている。

尚、本実施形態においては、上記式（３）に吸気管圧センサ３８からの検出値を適用したが、例えばクランク角センサ２２が検出するクランク角ＣＡと、エアフロメータ３４が検出する吸入空気量とを公知のモデルに適用することにより推定した吸気管圧の値を適用してもよい。本変形例については、後述する実施の形態２、３においても同様に適用が可能である。

実施の形態２.
［実施の形態２の特徴］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態では、実施の形態１のシステムを用い、エンジン１０の所定の運転条件が成立する場合に上記式（２）、（３）からそれぞれ求めた誤差Ｐｒの最頻値の偏差ΔＤＶを用いて、上記式（３）を補正することをその特徴とする。従って、システム構成の詳細な説明については、省略する。

上述した実施の形態１によれば、上記式（２）を用いた誤差Ｐｒの算出値（以下、「誤差Ｐｒ_（２）」と称す。）にバラツキが大きくなるような場合に、上記式（３）を用いた誤差Ｐｒの算出値（以下、「誤差Ｐｒ_（３）」と称す。）で絶対圧補正できる。しかしながら、上記式（３）を用いて誤差Ｐｒを算出する場合、上記式（２）を用いる場合に比べ多くのセンサ類を必要とする。そのため、誤差Ｐｒ_（３）に予期せぬバラツキが生じる可能性がある。特に、センサ類が経年劣化した場合には、誤差Ｐｒのバラツキに影響を及ぼす可能性が高くなる。このような場合には、誤差Ｐｒ_（３）を用いたにも関わらず、誤差Ｐｒの算出精度が低下してしまう。

そこで、本実施形態においては、エンジン１０の運転中、断熱圧縮行程期間が十分である場合に、誤差Ｐｒ_（２）、誤差Ｐｒ_（３）の度数分布をそれぞれ求め、その度数分布に基づいて、上記式（３）を補正することとしている。図３の説明の際に述べたように、断熱圧縮行程期間が十分に長い場合は、誤差Ｐｒ_（２）のバラツキは小さい。そのため、誤差Ｐｒ_（２）を複数求めると、その度数分布の最頻値Ｐｒ_{（２）ＭＶ}は、真の誤差Ｐｒに極めて近いといえる。そこで、断熱圧縮行程期間が十分に長い場合に求めた誤差Ｐｒ_（３）の最頻値Ｐｒ_{（３）ＭＶ}を求め、これらの差ΔＤＶ（＝Ｐｒ_{（３）ＭＶ}−Ｐｒ_{（２）ＭＶ}）によって上記式（３）を補正する。これにより、誤差Ｐｒの算出精度を確保できる。

具体的には、先ず、絶対圧補正の対象となる気筒１２の断熱圧縮行程期間が、予め定めた期間_ＰＤＰ１（＞閾値ＣＡ_ＴＨ）となる毎に、誤差Ｐｒ_（２）、誤差Ｐｒ_（３）をそれぞれ求める。求めた誤差Ｐｒ_（２）、誤差Ｐｒ_（３）は、順次ＥＣＵ６０内に記憶させる。次に、ＥＣＵ６０は、記憶させておいた複数のＰｒ_（２）から最頻値Ｐｒ_{（２）ＭＶ}を求める。同様に、誤差Ｐｒ_（３）の最頻値Ｐｒ_{（３）ＭＶ}を求める。そして、ＥＣＵ６０は、これらの値の偏差ΔＤＶを求め、上記式（３）を下記式（４）に書き換える。
Ｐｒ＝Ｐ_ＩＰ−Ｐ_{ＣＰＳＤＶ（ＩＳ）}−ΔＤＶ ・・・（４）

以上、本実施形態によれば、上記式（３）を上記式（４）に補正できる。従って、断熱圧縮行程期間が閾値ＣＡ_ＴＨよりも短い場合に、上記式（４）を用いて誤差Ｐｒを算出できるので、誤差Ｐｒの算出精度を向上できる。特に、センサ類が経年劣化した場合であっても、絶対圧補正時における誤差Ｐｒ_（３）の精度低下分を補償できるので、誤差Ｐｒの算出精度を維持できる。

尚、本実施形態においては、ＥＣＵ６０が最頻値Ｐｒ_{（２）ＭＶ}を算出することにより上記第２の発明における「第１最頻値算出手段」が、最頻値Ｐｒ_{（３）ＭＶ}を算出することにより上記第２の発明における「第２最頻値算出手段」が、ΔＤＶを算出することにより上記第２の発明における「最頻値間偏差算出手段」が、それぞれ実現されている。

尚、本実施形態による上記式（３）の補正は、後述する実施の形態３においても同様に適用することが可能である。

実施の形態３.
［実施の形態３の特徴］
次に、図６を参照しながら、本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態では、実施の形態１のシステムを用い、エンジン１０の所定の運転条件が成立する場合に上記式（２）、（３）からそれぞれ求めた誤差Ｐｒの標準偏差の偏差ΔＳＤを用いて、上記閾値ＣＡ_ＴＨを変更することをその特徴とする。従って、システム構成の詳細な説明については、省略する。

上述した実施の形態１においては、閾値ＣＡ_ＴＨを予め設定しておき、算出式を切り替える際の判定値として用いた。しかしながら、実施の形態２で述べたように、特に、センサ類が経年劣化した場合、誤差Ｐｒ_（３）に予期せぬバラツキが生じる可能性がある。そのため、断熱圧縮行程期間と閾値ＣＡ_ＴＨとを比較し、算出式を切り替えたにも関わらず、誤差Ｐｒの算出精度が低下する可能性がある。

そこで、本実施形態においては、エンジン１０の運転中、断熱圧縮行程期間が十分である場合に、誤差Ｐｒ_（２）、誤差Ｐｒ_（３）の標準偏差をそれぞれ求め、閾値ＣＡ_ＴＨを変更することとしている。図６は、本実施の形態における閾値ＣＡ_ＴＨの変更手法を具体的に説明するための図である。図６のｘ軸は断熱圧縮行程期間（点火時期−ＩＶＣ）を表し、ｙ軸は誤差Ｐｒの標準偏差を表す。

図６に示す閾値ＣＡ_ＴＨ１を、設定当初の閾値とする。ここで、図３の説明の際に述べたように、断熱圧縮行程期間が十分に長い場合は、誤差Ｐｒ_（２）のバラツキ（即ち、標準偏差Ｐｒ_{（２）ＳＤ}）は小さい。そのため、誤差Ｐｒ_（２）は、真の誤差Ｐｒに等しいと見なすことができる。そうすると、基準となる標準偏差Ｐｒ_{（２）ＳＤ}と、誤差Ｐｒ_（３）の標準偏差Ｐｒ_{（３）ＳＤ}との差ΔＳＤ（＝Ｐｒ_{（３）ＳＤ}−Ｐｒ_{（２）ＳＤ}）は、図６の標準偏差σ_２からの乖離分に相当することになる。従って、閾値ＣＡ_ＴＨ１から、標準偏差σ_２＋ΔＳＤに対応する閾値ＣＡ_ＴＨ２に変更すれば、誤差Ｐｒの算出精度を確保できる。

より具体的には、先ず、絶対圧補正の対象となる気筒１２の断熱圧縮行程期間が、予め定めた期間ＣＡ_ＰＤＰ２（＞閾値ＣＡ_ＴＨ）となる毎に、誤差Ｐｒ_（２）、誤差Ｐｒ_（３）をそれぞれ求める。求めた誤差Ｐｒ_（２）、誤差Ｐｒ_（３）は、順次ＥＣＵ６０内に記憶させる。次に、ＥＣＵ６０は、記憶させておいた複数のＰｒ_（２）から標準偏差Ｐｒ_{（２）ＳＤ}を求める。同様に、誤差Ｐｒ_（３）から標準偏差Ｐｒ_{（３）ＳＤ}を求める。そして、ＥＣＵ６０は、これらの値の偏差ΔＳＤを求め、特性マップから標準偏差σ_２＋ΔＳＤに対応する閾値ＣＡ_ＴＨ２を検索し、新たな閾値として設定する。なお、この特性マップは、実施の形態１で用いた特性マップをそのまま用いればよい。

以上、本実施形態によれば、閾値ＣＡ_ＴＨ１を閾値ＣＡ_ＴＨ２に変更できる。従って、算出式の切り替えポイントを適切に選択できるので、誤差Ｐｒの算出精度を向上できる。従って、センサ類が経年劣化した場合であっても、誤差Ｐｒの算出精度を維持できる。

尚、本実施形態においては、ＥＣＵ６０が標準偏差Ｐｒ_{（２）ＳＤ}を算出することにより上記第３の発明における「第１標準偏差算出手段」が、Ｐｒ_{（３）ＳＤ}を算出することにより上記第３の発明における「第２標準偏差算出手段」が、ΔＳＤを算出することにより上記第３の発明における「標準偏差間偏差算出手段」が、特性マップから閾値ＣＡ_ＴＨ２を検索し、新たな閾値として設定することにより上記第３の発明における「設定期間補正手段」が、それぞれ実現されている。

Claims (3)

1. 内燃機関の吸気管圧を取得する吸気管圧取得手段と、
   前記内燃機関の筒内圧を取得する筒内圧取得手段と、
   前記内燃機関の気筒の吸気バルブを閉じてから前記気筒の点火手段によって前記気筒内の混合気に点火させるまでの所要期間毎に、前記所要期間内における任意の筒内圧を少なくとも２点取得すると共に、前記筒内圧取得時における筒内容積を取得し、取得した前記筒内圧と前記筒内容積と比熱比とを用いて第１補正値を算出する第１補正値算出手段と、
   前記吸気バルブを開いている間に取得した前記筒内圧および前記吸気管圧を用いて第２補正値を算出する第２補正値算出手段と、
   前記所要期間と、予め定めた設定期間とを比較する比較手段と、
   前記所要期間が前記設定期間よりも長い場合には、前記第１補正値により前記所要期間内に取得した前記筒内圧を補正し、前記所要期間が前記設定期間よりも短い場合には、前記第２補正値により前記所要期間内に取得した前記筒内圧を補正する筒内圧補正手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記所要期間が前記設定期間よりも長い場合における前記所要期間内の所定タイミング毎に算出した前記第１補正値の履歴から第１の度数分布を算出し、前記第１の度数分布の最頻値を第１最頻値として求める第１最頻値算出手段と、
   前記所定タイミング毎に算出した前記第２補正値の履歴から第２の度数分布を算出し、前記第２の度数分布の最頻値を第２最頻値として求める第２最頻値算出手段と、
   前記第１最頻値と前記第２最頻値との偏差を、最頻値間偏差として求める最頻値間偏差算出手段と、を備え、
   前記筒内圧補正手段は、前記所要期間が前記設定期間よりも短い場合に、前記第２補正値および前記最頻値間偏差により前記所要期間内に取得した前記筒内圧を補正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。
3. 前記第１の度数分布の標準偏差を第１標準偏差として求める第１標準偏差算出手段と、
   前記第２の度数分布の標準偏差を第２標準偏差として求める第２標準偏差算出手段と、
   前記第１標準偏差と前記第２標準偏差との偏差を、標準偏差間偏差として求める標準偏差間偏差算出手段と、
   前記標準偏差間偏差を用いて前記設定期間を補正する設定期間補正手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。

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