CN108350826A - 内燃机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够使用曲轴角度传感器以高精度且简单的方法检测燃烧压力的内燃机的燃烧压力检测方法及燃烧压力检测装置。本发明预先记录好曲轴角度传感器信号与燃烧压力信号的关系，由此，即便燃烧压力传感器发生故障，也可以通过将曲轴角度传感器信号与关系进行对照来检测燃烧压力。

Description

内燃机控制装置
技术领域
本发明涉及一种检测内燃机的汽缸内的燃烧压力(缸内压)的内燃机的燃烧压力检测方法及燃烧压力检测装置，尤其涉及一种使用曲轴角度传感器来检测燃烧压力的内燃机的燃烧压力检测方法及燃烧压力检测装置。
背景技术
最近，为了降低燃料消耗量、减少有害废气成分，提出有各种控制方法以提高燃料喷射量、燃料喷射时间的控制精度以及点火时间的控制精度等。进而，例如还在探讨并用火花点火和压缩点火的方式等之类的新的燃烧方法。继而，控制精度的进一步提高、新的控制方法的提出要求准确掌握由燃料和空气构成的混合气在汽缸内的燃烧状态。因此，为了准确掌握燃烧状态，较理想为检测因燃烧而产生的汽缸内的燃烧压力。
因此，通常是提出如下方法：在汽缸体或汽缸盖上形成与燃烧室连通的孔，使汽缸内的燃烧压力经由该孔作用于压力检测元件来检测燃烧压力。在该方法中，孔内所发生的气柱振动会成为误差因素。为了抑制孔内所发生的气柱振动，必须将孔缩短。由此，要使压力检测元件位于燃烧室附近。燃烧室附近的热冲击较大，因此压力检测元件的负担较大，会引起灵敏度的降低、断路等故障，是一个技术性问题。
在这种背景下，例如在日本专利特开2006-336498号公报(专利文献1)中提出了使用现有的曲轴角度传感器来检测燃烧状态而运用于内燃机的控制这一内容。通常，作为掌握内燃机的汽缸内的燃烧状态的手段，已知有使用检测内燃机的曲轴角速度的曲轴角度检测传感器的情况。该曲轴角度传感器是检测内燃机的曲轴的曲轴角速度的器件，但间接地检测了燃烧室内的燃烧状态，即，检测曲轴的角速度因燃烧状态的变化而发生变化这一情况。
并且，专利文献1中提出了如下内容：对曲轴角度传感器的角度信号的周期偏差进行修正并对此进行合理的解析，由此检测燃烧状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-336498号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1记载的燃烧状态的检测方法中，对检测器的机械性周期偏差进行修正。然而，根据内燃机的运转条件的不同，会因曲轴的固有振动频率与发动机振动一致而发生过大的扭振。由该扭振引起的周期偏差目前无法通过专利文献1的记载内容加以解决。因而，业界渴求一种即便在曲轴发生扭振的情况下也能高精度地检测燃烧压力的检测方法、检测装置。
本发明的目的在于提供一种能够使用曲轴角度传感器以高精度且简单的方法检测燃烧压力的内燃机的燃烧压力检测方法及燃烧压力检测装置。
解决问题的技术手段
为了解决上述问题，本发明具备：存储器，其记录成为基准的曲轴传感器信号与规定汽缸的缸内压力的关系；以及处理器，其通过将检测到的曲轴传感器的信号对照于所述存储器中存储的曲轴传感器信号与规定汽缸的缸内压力的关系来求所述汽缸的缸内压力。
发明的效果
根据本发明，能够使用曲轴角度传感器以高精度且简单的方法检测燃烧压力。本发明的其他构成、作用、效果将在以下实施例中进行详细说明。
附图说明
图1为表示运用本发明的内燃机的控制系统的构成的构成图。
图2为执行图1所示的控制装置所执行的控制功能中的燃料控制功能和点火控制功能的控制块图。
图3为用以说明本发明的实施例的内燃机的汽缸配置构成图。
图4为用以说明本发明的思路的、说明曲轴角度传感器的检测原理的说明图。
图5为用以说明本发明的思路的、说明齿距误差的说明图。
图6a为用以说明本发明的思路的、说明齿距误差的说明图。
图6b为用以说明本发明的思路的、说明曲轴角度传感器输出信号的周期的说明图。
图7为用以说明本发明的思路的、说明燃烧压力检测传感器的输出的变迁的说明图。
图8为用以说明本发明的实施例的流程图。
图9为用以说明本发明的实施例的流程图。
具体实施方式
下面，使用附图，对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明并不限定于以下实施方式，而是将本发明的技术性概念中的各种变形例、应用例也包含在其范围之内。
实施例
图1展示了运用本发明的内燃机的控制系统。在由多汽缸(此处为4个汽缸)构成的内燃机1中，来自外部的空气通过空气滤清器2，并经过进气管3、集气管4而流入至汽缸内。流入空气量由节气门5加以调节，该调节后的流入空气量在流量传感器6中加以检测。此外，通过未图示的进气温度传感器检测进气温度。节气门5也可为由电动机驱动的电子节气门，最近，该电子节气门是主流。
在曲轴角传感器7中，通过齿圈8来输出曲轴的规定旋转角——例如每10゜的信号和每一燃烧周期的信号。水温传感器30检测内燃机的冷却水温度，此外，未图示的加速踏板踩踏量传感器检测加速踏板的踩踏量，由此检测驾驶员的要求扭矩。该加速踏板踩踏量传感器的输出通过控制装置18转换为电子节气门5的开度，据此控制电子节气门5。
本实施例构成为使用加速踏板踩踏量传感器的信号来进行加速驾驶的判断。加速踏板踩踏量传感器能够最快地反映驾驶员的驾驶操作的意图，因此，用于加速驾驶的判断较为理想。
燃料箱9内的燃料经燃料泵10抽吸、加压后，通过配备有压力调节器11的燃料管道12而引导至燃料喷射阀13的燃料入口，而且多余的燃料被送回至燃料箱9。
为了掌握内燃机的燃烧状态，在内燃机1的燃烧室附近(通常在汽缸盖上设置连通孔)配备有测量内燃机的燃烧压力的燃烧压力传感器14。该燃烧压力传感器14为压电式或仪表式燃烧压力传感器，能够跨及较宽温度范围而检测燃烧压力。在从燃烧压力传感器的检测元件输出的信号比较微弱的情况下，有时会附加用以放大信号的放大器。
在排气系统中安装有三元催化剂15，废气经三元催化剂15净化后排出至大气。在三元催化剂15的上游设置有上游侧空燃比传感器16，在本实施例中，是使用根据空燃比而输出连续的检测信号的空燃比传感器16作为上游侧空燃比传感器16。此外，在三元催化剂15的下游设置有下游侧空燃比传感器17，在本实施例中，是设置在理论空燃比附近输出开关性检测信号的O2传感器17作为下游侧空燃比传感器17。
安装在节气门5中的节气门开度传感器、流量传感器6、曲轴角传感器7、加速踏板踩踏量传感器、进气温度传感器、水温传感器30、振动检测传感器14等各自的信号送至后文叙述的控制装置18，根据这些传感器输出来检测内燃机的运转状态，从而恰当地运算空气量、燃料喷射量、点火时间等内燃机的主要操作量。
控制装置18内运算出的目标空气量从目标节气门开度转换为电子节气门驱动信号而送至驱动节气门5的电动机。此外，控制装置18内运算出的燃料喷射量转换为开阀脉冲信号而送至燃料喷射阀13。进而，由控制装置18运算出的点火时间以转换成通电开始角和通电角的点火信号的形式送至点火线圈19而由火花塞20点火。
继而，从燃料喷射阀13喷射的燃料与来自进气歧管的空气混合而流入至内燃机1的汽缸内，形成混合气。混合气通过由火花塞20在规定的点火时间产生的火花而燃烧、爆炸，通过其燃烧压力将活塞下压而成为内燃机的动力。爆炸后的废气经过排气管21而送入至三元催化剂15。
设置在三元催化剂15的上游的空燃比传感器16检测流入至催化剂之前的废气的空燃比，设置在三元催化剂15的下游的O2传感器17检测经催化剂净化后的废气的空燃比。由此检测到的空燃比用于修正从燃料喷射阀13喷射的燃料的量。
空气流量传感器6、催化剂上游侧的空燃比传感器16、催化剂下游侧的O2传感器17、加速踏板踩踏量传感器、水温传感器30、节气门开度传感器、进气温度传感器、燃烧压力传感器14等的各传感器输出值输入至控制装置18的模拟输入部22。此外，曲轴角传感器7的角度信号等离散信号输入至数字输入部23。
输入到模拟输入部22的传感器信号进行噪声去除等信号处理，之后经A/D转换器24进行A/D转换而保管至RAM 25。同样地，输入到数字输入部23的角度信号经由输入输出端口26也保管至RAM 25。RAM 25中保管的检测信号在MPU(微处理器单元)27内进行运算处理。MPU 27执行用以生成各种控制信号的运算。
记述有运算处理的内容的控制程序预先写入在ROM 28中，由MPU 27按照控制程序运算出的表示各执行器的工作量的控制值保管至RAM 25，之后送至输入输出端口26。
火花塞20的工作信号送至输出电路29内的点火控制部，设置一次侧线圈通电时ON、不通电时OFF的ON-OFF信号。点火控制部中设置的点火信号由点火线圈19放大为使火花塞20点火所需的能量而供给至火花塞20。此外，燃料喷射阀13的驱动信号送至输出电路29内的燃料控制部，设置开阀时ON、闭阀时OFF的ON-OFF信号。燃料控制部中设置的喷射信号送至燃料喷射阀13。其他控制设备也以相同方式加以驱动。
以上那样的控制系统基本上为人所熟知，因此省略更多的说明，而执行图1所示的控制装置18所执行的控制功能中的燃料控制功能和点火控制功能的控制块示于图2。
图2中，在控制装置18中设置有燃料喷射控制块40和点火控制块41。这些控制块实际上表示由控制装置18中设置的MPU 27执行的功能。
来自冷却水温度信息生成部42、负荷信息生成部43、空气量信息生成部44、转速信息生成部45、曲轴角度信息生成部46、汽缸判别信息生成部47的各信息输入至燃料喷射控制块40。该燃料喷射控制块40利用这些输入信息、根据预先规定的运算公式来运算要从燃料喷射阀13喷射的燃料的喷射量和喷射时间，从而从燃料喷射阀13朝进气歧管喷射燃料。
来自冷却水温度信息生成部42、负荷信息生成部43、转速信息生成部45、曲轴角度信息生成部46、汽缸判别信息生成部47的各信息输入至点火时间控制块41。该点火时间控制块41利用这些输入信息、根据预先规定的运算公式来运算点火线圈19的一次电流的流过时间(通电开始时间)及其通电量(通电角)以及切断一次电流的点火时间。通过这些通电开始时间和通电角以及点火时间来控制点火线圈19的一次电流。
进而，来自作为本实施例的特征的燃烧压力推断运算块48的燃烧压力信息以及爆震信息输入至该点火时间控制块41，由此，执行例如基于燃烧压力信号的MBT(MinimumSparkAdvance for Best Torque，最佳扭矩时的最小点火提前角)控制、发生爆震时的滞后控制。在本实施例中，至少来自振动检测传感器输出信息生成部49的信息输入至燃烧压力推断运算块48，燃烧压力推断运算块48根据这些输入来推断燃烧压力、检测爆震的发生。再者，除此以外，来自加速状态信息生成部50的信息也输入至燃烧压力推断运算块48。MBT控制下的点火时间修正值、发生爆震时的滞后修正值在点火时间控制块41中进行运算。
如上所述，燃烧压力传感器的检测精度与耐久性处于二律背反的关系，因此，需要设想故障时的应对措施，需要准备故障时的代替手段。
为了响应这种要求，本发明的特征在于，预先记录好曲轴角度传感器信号与燃烧压力信号的关系，由此，即便燃烧压力传感器发生故障，也可以通过将曲轴角度传感器信号与关系进行对照来检测燃烧压力。下面，对本发明的实施例进行详细说明，但首先对本实施例的基本思路进行说明。
图3为从铅垂方向观察多缸内燃机汽缸的情况下的汽缸配置的一例。各汽缸呈直列配置，将4个汽缸各自的汽缸编号设为#1～#4。在各汽缸上分别安装有燃烧压力传感器14。
图4为从图1中局部摘取曲轴周边部后而得的图。在四循环发动机的情况下，4个汽缸在曲轴角度720°之内等间隔地燃烧。将720°四等分而得的期间作为燃烧期间，该期间为180°。齿圈8旋转1圈的期间内包含2个汽缸的量的燃烧期间。齿圈上每隔一定角度(此处暂且设为10°)有凹凸。但是，由于齿圈的机械加工精度等原因，严格而言是有齿距误差的。齿圈8的齿距误差与发动机的运转条件无关，是固定的。
图5为恒速旋转时的曲轴角度传感器输出波形的一例。横轴为成为基准的曲轴角度1圈旋转量，纵轴为输出电压。恒速旋转时，较理想为波形的凹凸的周期相等，但严格而言会产生偏差。曲轴角度的前半为1个汽缸的燃烧期间，为180°的量。曲轴角度上止点(TDC)位于前半和后半各自的中央。若该发动机的燃烧汽缸顺序为#1、#3、#4、#2，则在前半的180°的量为#1汽缸的燃烧期间的情况下，后半的180°的量为#3汽缸，在前半的180°的量为#4汽缸的燃烧期间的情况下，后半的180°的量为#2汽缸。在#1汽缸和#4汽缸的燃烧期间内测定的齿圈的范围是相同的。在#2汽缸和#3汽缸的燃烧期间内测定的齿圈的范围是相同的。在#1汽缸和#4汽缸的燃烧期间内测定的齿圈的范围与在#2汽缸和#3汽缸的燃烧期间内测定的齿圈的范围不一样。
图6a为恒速旋转时的波形例。纵轴为图5中的曲轴角度传感器输出信号的波形的凹凸的时间周期。横轴为根据曲轴角度传感器输出信号检测到的曲轴角度半圈旋转量(1个燃烧期间)。横轴的范围为180°，在这一范围内，每10°重复一次凹凸，因此采样18个点。图6b中，这18个点的信号发生了变动。恒速旋转中的周期变动的因素为齿距误差的影响。
图6b为发动机运转中的波形例。纵轴为图5中的曲轴角度传感器输出信号的波形的凹凸的时间周期。横轴为根据曲轴角度传感器输出信号检测到的曲轴角度半圈旋转量(1个燃烧期间)。图6b中，这18点的信号发生了变动。发动机运转中的周期变动的主要因素除了齿距误差以外，还有燃烧压力、扭振等。曲轴与各种设备联动，无法严格地以恒速旋转转动发动机，因此，包括齿距误差在内，无法将周期变动因素的详细内容分解为各个因素。受到齿距误差、齿圈的发动机个体差异的影响。关于扭振，虽然受曲轴的发动机个体差异的影响，但产生的原因是燃烧压力。因此，若为同一发动机且运转条件相同，则由齿距误差、扭振引起的周期变动就大致相同。因此，若为同一发动机，则燃烧压力传感器的输出变动相对于曲轴角度传感器输出信号的周期变动的关系就有再现性。预先记录好燃烧期间内的周期信号波形与燃烧压力波形的关系，若与新测定出的周期信号波形一致，则能够推断燃烧压力波形。
图7为发动机运转中的波形例。纵轴为燃烧压力14的输出电压。横轴为根据曲轴角度传感器输出信号检测到的曲轴角度半圈旋转量(1个燃烧期间)。实际的波形因燃烧室内的温度、空气量、燃料量、残留气体量以及它们的分布状态等而发生变化。
接着，根据图8及图9，对运用本发明时的实际的内燃机的工作状态下的燃烧压力的推断、检测方法的思路进行说明。再者，本实施例是以搭载燃烧压力检测传感器为前提。并且，虽然以下的说明中使用有步骤这一表达，但说明的是实际的燃烧压力的推断、检测方法的思路。通过使用这些思路，能够借助控制装置18来实施具体的燃烧压力的检测方法，而且能够构建燃烧压力的检测装置。具体而言，通过基于控制装置18中设置的MPU 27的控制程序的运算功能来执行燃烧压力的检测方法，此外，以基于MPU 27的控制程序的运算功能块的形式构建燃烧压力的检测装置。
下面，根据图8及图9，对各步骤的执行内容进行说明。图8为测定#1汽缸的燃烧压力的次序。
《步骤S102》
该步骤S102提取燃烧压力传感器14的输出信号。一次的测定期间设为1个燃烧期间的量(在直列4缸发动机的情况下，为曲轴角度180°的量)。为了掌握内燃机的燃烧状态，通过设置在内燃机1的适当位置的压电式燃烧压力传感器14来检测内燃机的燃烧压力信号A。该燃烧压力传感器14能够跨及较宽频带而检测振动，燃烧压力传感器14的输出信号用于控制装置18的运算。继而，如此获得的燃烧压力传感器14的输出信号导入至控制装置18的模拟输入电路，由MPU 27执行以下所说明的处理。
《步骤S103》
在步骤S103中，首先，通过控制装置18内的数字输入部23来提取曲轴角度传感器7的输出信号。一次的测定期间设为1个燃烧期间的量(在直列4缸发动机的情况下，为曲轴角度180°的量)。通过往复式的频率计数器来测定提取到的曲轴角度传感器7的输出信号跨越超过预先规定的阈值的时间的周期B。此处，在齿圈8的齿距为10°的情况下，测定数为18点。
《步骤S104》
在步骤S104中，对步骤S103中测定出的曲轴角度传感器输出信号的周期B与预先记录的关系中包含的多个曲轴角度传感器输出信号的周期C进行对照。在关系中，以成对的方式记录有多个曲轴角度传感器输出信号的周期C和同时测定出的燃烧压力传感器14的输出信号D。通过对照，选定关系当中最近似的曲轴角度传感器输出信号的周期C'，并从关系当中提取与C'同时测定出的燃烧压力传感器14的输出信号D'。
对该步骤S104进行具体说明，本实施例的内燃机控制装置18根据发动机转速或扭矩，将相对于图6所示那样的对应于曲轴角度[deg]的曲轴角度传感器输出信号的周期[sec]的、同时测定出的图7所示那样的燃烧压力传感器14的输出信号D的多组关系以学习数据库的形式存储至RAM 25(存储器)。
继而，MPU(微处理器单元，或者也可简称为处理器)将实际检测到的曲轴传感器的信号与RAM 25(存储器)中存储的上述关系进行对照，选择成为最接近的关系的、对应于曲轴角度[deg]的曲轴角度传感器输出信号的周期[sec]的关系，并将与此相对应的燃烧压力传感器14的输出信号D推断为缸内压力并输出。
在该对照时，MPU(微处理器单元)27将实际测定出的曲轴的角速度分解为频率分量。继而，针对该分解出的频率分量，提取学习数据中存储的频率分量组当中最接近的频率分量。继而，MPU(微处理器单元)27将与提取出的最接近的频率分量关联在一起的缸内压力推断为实际的缸内压力而求出。此处叙述的是在进行频率分解的基础上进行对照这一情况，但本实施例并不限于该方法，也可通过单纯地对各波形彼此进行比较来进行对照。
再者，在原本就在汽缸上设置有压力传感器14的情况下，MPU(微处理器单元)27也可仅在检测到该压力传感器14的故障时使用推断出的缸内压力来进行车辆控制。
在内燃机具备多个汽缸#1～4的情况下，例如在一个汽缸#2上设置基准压力传感器14。继而，本实施例的内燃机控制装置18根据配备有基准压力传感器的基准汽缸(例如汽缸#2)的发动机转速或扭矩来制作与汽缸的缸内压力关联在一起的曲轴的角速度的频率分量组的学习数据，并存储至RAM 25(存储器)。继而，在稳定运转时推断未设置有压力传感器14的汽缸(例如#1)的缸内压力的情况下，MPU(微处理器单元)27根据上述关系对测定出的曲轴传感器信号进行修正以使其成为与汽缸#2相对应的曲轴传感器信号。之后，MPU(微处理器单元)27将修正后的曲轴的角速度分解为频率分量。继而，针对该分解出的频率分量，提取学习数据中存储的频率分量组当中最接近的频率分量。继而，MPU(微处理器单元)27将与提取出的最接近的频率分量关联在一起的缸内压力推断为实际的缸内压力而求出。再者，在原本就在汽缸#2上设置有压力传感器14的情况下，MPU(微处理器单元)27也可仅在检测到该压力传感器14的故障时使用推断出的缸内压力来进行车辆控制。
《步骤S105》
在步骤S105中，对步骤S102中测定出的燃烧压力信号A与步骤S104中推断出的燃烧压力信号D'进行比较，因此算出双方的偏差。
《步骤S106》
在步骤S106中，对步骤S105中算出的偏差与预先规定的规定值进行比较，进行条件分歧处理。在步骤S105中算出的偏差为步骤S105中算出的偏差以下的情况下，判断燃烧压力传感器在正常动作，进入至步骤S107。在步骤S105中算出的偏差大于步骤S105中算出的偏差的情况下，判断燃烧压力传感器在异常动作，进入至步骤S110。
《步骤S107》
在步骤S107中，将步骤S102中测定出的燃烧压力信号A与步骤S103中测定出的周期B以成对信息的形式追加记录至关系中。
《步骤S108》
在步骤S108中，输出步骤S102中测定出的燃烧压力信号A。
《步骤S110》
在步骤S110中，输出步骤S104中推断出的燃烧压力信号D'。
通过以上所述的次序，在燃烧压力传感器异常动作的情况下，会检测到异常而输出推断值代替测定值，由此维持燃烧控制的品质。
步骤S101～S111的次序针对不同的汽缸而运用，针对每一汽缸而进行关系的记录和对照。但在多缸发动机中，有时可以通过使用别的汽缸的关系来提高推断精度，因此，下面进行说明。若关系的记录数较少，则步骤S104的对照中的背离就较大，导致燃烧压力的推断精度降低。但是，若关系的记录数较多，则对照次数增加，因此会消耗控制装置18的运算能力。因此，针对每一发动机机型来设定关系的必要记录数。因此，必须做到在关系的记录数达到必要记录数之后记录数不再增加。为此，有停止新的记录或者用新的记录替换旧的记录等方法。在因发动机的磨耗等而导致关系出现经时变化的情况下，用新的记录替换旧的记录的方法更为有效。但是，在关系的记录数达到必要记录数之前燃烧压力传感器发生故障且未自行恢复而持续异常输出的情况下，要停止关系的追加记录。在该状态下，由于关系的记录数(以下记作关系记录数)未达到必要记录数(以下记作规定值)，因此燃烧压力的推断精度仍旧降低而得不到改善。在该情况下，通过使用其他汽缸的关系，能够改善推断精度，因此，将该次序示于图9。图9为测定#1汽缸的燃烧压力的次序，是在图8中追加一部分次序而成。追加的次序为步骤S204至S209。
《步骤S204》在步骤S204中，对#1汽缸的关系的记录数(以下记作关系记录数)与必要记录数(以下记作规定值)进行比较。在关系记录数不到规定值的情况下，转移至步骤S205，在关系记录数没有不到规定值的情况下，转移至步骤S210。
《步骤S205》在步骤S205中，对#4汽缸的关系的记录数(以下记作关系记录数)与必要记录数(以下记作规定值)进行比较。在关系记录数不到规定值的情况下，转移至步骤S206，在关系记录数没有不到规定值的情况下，转移至步骤S211。
《步骤S206》在步骤S206中，对#4汽缸的关系的记录数(以下记作关系记录数)与必要记录数(以下记作规定值)进行比较。在关系记录数不到规定值的情况下，转移至步骤S207，在关系记录数没有不到规定值的情况下，转移至步骤S208。
《步骤S207》在步骤S207中，对#4汽缸的关系的记录数(以下记作关系记录数)与必要记录数(以下记作规定值)进行比较。在关系记录数不到规定值的情况下，转移至步骤S221，在关系记录数没有不到规定值的情况下，转移至步骤S209。
《步骤S208》在步骤208中，进行齿距误差的相对修正。#1汽缸与#2汽缸的燃烧期间内的齿圈的使用范围相同、齿距误差相对相等，因此需要修正处理。要测定#1汽缸的燃烧期间内使用的齿圈的齿距与#2汽缸的燃烧期间内使用的齿圈的齿距的偏差，就要在尽可能抑制了旋转变动的运转状态下测定曲轴角度传感器的输出信号的周期。作为抑制了旋转变动的运转状态，有因车辆减速时的燃料切断而不燃烧的情况。另外，也考虑经车辆加速度传感器得知上下运动较小、从路面到曲轴的负荷变动较小的情况。通过求在尽可能抑制了旋转变动的运转状态下测定出的#1汽缸的曲轴角度传感器的输出信号的周期与#2汽缸的曲轴角度传感器的输出信号的周期的比率，能够实现齿距误差的相对修正。
通过对测定出的#1汽缸的曲轴角度传感器的输出信号的周期乘以求出的周期的比率而相对修正为#2汽缸的曲轴角度传感器的输出信号的周期。通过将相对修正后的周期信号与#2汽缸的关系进行对照来推断#1汽缸的燃烧压力。
《步骤S208》在步骤208中，进行齿距误差的相对修正。#1汽缸与#3汽缸的燃烧期间内的齿圈的使用范围相同、齿距误差相对相等，因此需要修正处理。要测定#1汽缸的燃烧期间内使用的齿圈的齿距与#3汽缸的燃烧期间内使用的齿圈的齿距的偏差，就要在尽可能抑制了旋转变动的运转状态下测定曲轴角度传感器的输出信号的周期。作为抑制了旋转变动的运转状态，有因车辆减速时的燃料切断而不燃烧的情况。另外，也考虑经车辆加速度传感器得知上下运动较小、从路面到曲轴的负荷变动较小的情况。通过求在尽可能抑制了旋转变动的运转状态下测定出的#1汽缸的曲轴角度传感器的输出信号的周期与#3汽缸的曲轴角度传感器的输出信号的周期的比率，能够实现齿距误差的相对修正。通过对测定出的#1汽缸的曲轴角度传感器的输出信号的周期乘以求出的周期的比率(关系α)而相对修正为#3汽缸的曲轴角度传感器的输出信号的周期。通过将相对修正后的周期信号与#3汽缸的关系进行对照来推断#1汽缸的燃烧压力。
《步骤S210》步骤S210是与图8的步骤S104相同的燃料压力的推断方法，因此省略说明。
《步骤S211》步骤S210与图8的步骤S104相同。#1汽缸与#4汽缸的燃烧期间内的齿圈的使用范围相同、齿距误差相对相等，因此不需要修正处理。
《步骤S212》
步骤S212是与图8的步骤S104相同的燃料压力的推断方法。即，内燃机控制装置18以对应于#1汽缸的方式根据发动机转速或扭矩将相对于图6所示那样的对应于曲轴角度[deg]的曲轴角度传感器输出信号的周期[sec]的、同时测定出的图7所示那样的燃烧压力传感器14的输出信号D的多组关系以学习数据库的形式存储至RAM 25(存储器)。
继而，MPU(微处理器单元，或者也可简称为处理器)将实际检测到的曲轴传感器的信号与RAM 25(存储器)中存储的上述关系进行对照，选择成为最接近的关系的、对应于曲轴角度[deg]的曲轴角度传感器输出信号的周期[sec]的关系，并将与此相对应的燃烧压力传感器14的输出信号D推断为缸内压力并输出。
MPU(微处理器单元)27在推断规定汽缸#1以外的汽缸#2的汽缸压力的情况下，对像上述那样测定出的曲轴传感器信号进行修正以使其成为与基准的汽缸#1相对应的曲轴传感器信号。继而，将修正后的曲轴传感器的信号对照于RAM 25(存储器)中存储的曲轴传感器信号与规定汽缸的缸内压力的关系，由此求出汽缸#1的缸内压力，并将其推断为汽缸#2的汽缸压力并输出。
《步骤S213》步骤S213与图8的步骤S104相同。其他次序与图8相同。关于使用其他汽缸的关系的情况下的其他汽缸的顺序，以无需齿距误差的相对修正的其他汽缸为优先。其次，以距离较近的其他汽缸为优先。例如，在图3的直列4缸发动机中，在推断#1汽缸的燃烧压力时，在#1的关系记录数不到规定值的情况下，使用#3汽缸的关系。在#3汽缸的关系记录数不到规定值的情况下，对离#1汽缸的距离较近的#2汽缸的关系进行相对修正之后加以使用。在#2汽缸的关系记录数不到规定值的情况下，对#4汽缸的关系进行相对修正之后加以使用。
上述次序能够实现如下内容：在每一汽缸上安装燃烧压力传感器，即便在燃烧压力传感器提前发生了故障的情况下，也能利用其他汽缸的燃烧状态的履历来推断燃烧压力，由此，能使内燃机控制装置具有冗余性。只要关系记录数达到了规定值，即便燃烧压力传感器全部发生故障，也能继续输出燃烧压力的推断值。此外，若将来燃烧压力传感器的耐久性有了改善，则减少燃烧压力传感器的安装数而推断未安装燃烧压力传感器的汽缸的燃烧压力，若设为如此构成，则能够削减成本。
符号说明
2 空气滤清器
5 节气门
6 流量检测装置
7 转速检测单元
8 齿板或齿圈
9 燃料箱
10 燃料泵
11 压力调节器
12 燃料管
13 燃料喷射装置
15 三元催化剂
16 空燃比传感器
17 O2传感器
18 内燃机的控制装置
19 点火装置
40 燃料喷射控制块
41 点火控制块
48 燃烧压力推断块。

Claims (5)

1.一种内燃机控制装置，其特征在于，具备：
存储器，其记录成为基准的曲轴传感器信号与规定汽缸的缸内压力的关系；以及
处理器，其通过将检测到的曲轴传感器的信号对照于所述存储器中存储的曲轴传感器信号与规定汽缸的缸内压力的关系，来求所述汽缸的缸内压力。
2.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述存储器根据发动机转速或扭矩来存储与汽缸的缸内压力关联在一起的曲轴的角速度的频率分量组的学习数据，
所述处理器将测定出的曲轴的角速度分解为频率分量，针对分解出的频率分量，求与所述学习数据中存储的频率分量组当中最接近的频率分量关联在一起的缸内压力作为实际的缸内压力。
3.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于，具备如下处理器：
在推断所述规定汽缸以外的汽缸压力的情况下，所述处理器对测定出的曲轴传感器信号进行修正以使其成为与所述基准的汽缸相对应的曲轴传感器信号，并将修正后的曲轴传感器的信号对照于所述存储器中存储的曲轴传感器信号与规定汽缸的缸内压力的关系，由此求出所述汽缸的缸内压力。
4.一种内燃机控制装置，其控制具备多个汽缸的内燃机，该内燃机控制装置的特征在于，具备：
存储器，其记录成为基准的曲轴传感器信号与基准的汽缸的缸内压力的关系；以及
处理器，在检测所述多个汽缸中的未设置有压力传感器的汽缸的缸内压力的情况下，所述处理器对检测到的曲轴传感器的信号进行修正以使其成为与所述基准的汽缸相对应的曲轴传感器信号，并将修正后的曲轴传感器的信号对照于所述存储器中存储的曲轴传感器信号与规定汽缸的缸内压力的关系，由此求出所述汽缸的缸内压力。
5.根据权利要求4所述的内燃机控制装置，其特征在于，
所述存储器根据发动机转速或扭矩来存储与所述基准的汽缸的缸内压力关联在一起的曲轴的角速度的频率分量组的学习数据，
在检测未设置有压力传感器的汽缸的情况下，所述处理器对测定出的曲轴传感器信号进行修正以使其成为与所述基准的汽缸相对应的曲轴传感器信号，并将修正后的曲轴的角速度分解为频率分量，针对分解出的频率分量，求与所述学习数据中存储的频率分量组当中最接近的频率分量关联在一起的缸内压力作为实际的缸内压力。
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