CN110242429A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供内燃机的控制装置，高精度地对温度变化过程中产生检测误差的缸内压力传感器的检测结果进行校正，进行误差更少的动作控制。根据来自缸内压力传感器的传感器信号控制内燃机的动作的该控制装置具有：动作参数计算部，其根据上述传感器信号计算与内燃机的控制相关的动作参数；传感器温度估计部，其根据内燃机的动作状态估计缸内压力传感器的当前的温度变化量；存储部，其保存校正量映射表，该校正量映射表示出与缸内压力传感器的温度变化量对应的针对动作参数的校正量；动作参数输出部，其根据传感器温度估计部中估计出的缸内压力传感器的温度变化量，参照校正量映射表，对动作参数计算部计算出的动作参数进行校正，输出校正后的动作参数。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，该内燃机的控制装置根据来自对内燃机的缸内压力进行检测的缸内压力传感器的信号来控制该内燃机的动作。
背景技术
以往，已知有如下的环状缸内压力传感器，该环状缸内压力传感器具有包围直喷用燃料喷射阀的燃料喷射孔的周围的压力检测元件，作为对内燃机的缸内压力进行检测的缸内压力传感器(专利文献1)。在该环状缸内压力传感器中，例如，为了封堵在燃料喷射孔的周围在同轴上设置的金属制的内部圆筒与外部圆筒之间构成的间隙空间，而在这些圆筒的前端部分设有环状膜片。而且，通过压力检测元件来检测由于该膜片的变形而产生的负荷，从而检测缸内压力。
上述环状缸内压力传感器的膜片部分与燃料喷射阀的燃料喷射孔一起被插入气缸盖，因此，上述环状缸内压力传感器通过对气缸进行冷却的冷却水而与燃料喷射阀一起被冷却，并且能够高精度地检测缸内压力。
然而，上述的环状缸内压力传感器虽然能够在该传感器的壳体温度收敛于恒定温度的状态下高精度地检测缸内压力，但是，在壳体温度发生变化的期间内，缸内压力的检测结果可能产生细微误差。即，在壳体温度的变化过程中，由于上述内部圆筒与外部圆筒之间产生温度差，因此在该内部圆筒和外部圆筒的热膨胀/收缩的状态中产生差异，在上述间隙空间产生容积变化。因此，伴随该间隙空间的容积变化而在上述膜片中产生附加的变形，该附加的变形使上述压力检测元件产生附加的应力，可能使缸内压力的检测结果产生误差。
这种缸内压力传感器的壳体温度的变化过程中的检测误差的校正需要根据温度变化方式来进行，在以往的基于温度值和校正量的统一关系的校正中，难以进行适当的校正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本再公表2012/115036号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据上述背景，要求在进行内燃机的动作控制的控制装置中，高精度地对在温度变化过程中产生检测误差的缸内压力传感器的检测结果进行校正，进行误差更少的动作控制。
用于解决问题的手段
本发明的一个方式是内燃机的控制装置，其根据来自缸内压力传感器的传感器信号对内燃机的动作进行控制，其特征在于，该内燃机的控制装置具有：动作参数计算部，其根据来自所述缸内压力传感器的传感器信号，计算与所述内燃机的控制相关的动作参数；传感器温度估计部，其根据所述内燃机的动作状态来估计传感器温度的当前的温度变化量，其中，所述传感器温度是所述缸内压力传感器的温度；存储部，其保存校正量映射表，该校正量映射表示出与所述缸内压力传感器的温度变化量对应的针对所述动作参数的校正量；以及动作参数输出部，其根据所述传感器温度估计部中估计出的所述缸内压力传感器的温度变化量，参照所述校正量映射表，对通过所述动作参数计算部计算出的所述动作参数进行校正，输出校正后的所述动作参数。
根据本发明的另一个方式，所述存储部中还保存有：稳态传感器温度映射表，其示出所述内燃机的各种动作条件下的稳态状态下的所述传感器温度即稳态传感器温度；以及包含预先确定的基准变化曲线的传感器温度变化曲线映射表，其示出存在所述内燃机的起动或所述内燃机的动作条件的变更时的、从该起动或变更的时刻起达到到所述稳态状态为止的所述传感器温度相对于所述内燃机的燃烧次数的变化，所述传感器温度估计部在存在所述起动或所述变更时，取得所述冷却水温作为存在所述起动或所述变更时的传感器温度，根据所述起动或所述变更后的所述动作条件，参照所述稳态传感器温度映射表，取得该动作条件下的所述稳态传感器温度的估计值，根据所述取得的所述传感器温度、所述稳态传感器温度的所述估计值、所述基准变化曲线、从所述起动或所述变更时起到当前为止的所述燃烧次数，估计当前的所述传感器温度的变化量。
根据本发明的另一个方式，所述动作参数输出部在所述传感器温度估计部估计出的所述缸内压力传感器的温度变化量为规定的阈值以上期间内，对所述计算出的所述动作参数进行所述校正。
根据本发明的另一个方式，所述动作参数包含平均指示压力、估计输出扭矩、质量燃烧比例曲线中的至少一个。
根据本发明的另一个方式，所述动作条件是对气缸内的燃烧温度产生影响的动作条件。
根据本发明的另一个方式，所述动作条件包含空燃比、压缩比、吸入空气量、点火正时、EGR量、吸排气定时和增压压力中的至少一个。
发明的效果
根据本发明，在进行内燃机的动作控制的控制装置中，能够高精度地校正在温度变化过程中产生检测误差的缸内压力传感器的检测结果，能够进行误差更少的动作控制。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的作为内燃机的控制装置的电子控制装置的结构的图。
图2是示出图1所示的电子控制装置中的传感器温度估计部的动作的一例的图。
图3是示出图1所示的电子控制装置中的传感器温度估计部的动作的另一例的图。
图4是示出图1所示的电子控制装置中的校正量映射表的一例的图。
图5是示出图1所示的电子控制装置中计算的估计倒拖压力和通过缸内压力传感器检测的缸内压力的变化曲线的一例的图。
图6是示出图1所示的电子控制装置中的动作参数的导出处理的步骤的流程图。
标号说明
100…电子控制装置，102…内燃机，104…缸内压力传感器，106…水温传感器，108…气流传感器，110…曲轴角传感器，112…燃料喷射阀，114…火花塞，116…进气门，118…油门开度传感器，120…处理装置，122…存储装置，130…动作指示部，132…动作参数计算部，134…动作参数输出部，136…传感器温度估计部，140…参数校正部，142…校正期间判断部，144…倒拖压力计算部，150…校正量映射表，152…稳态传感器温度映射表，154…传感器温度变化曲线映射表
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出本发明的一个实施方式的进行内燃机的动作控制的控制装置即电子控制装置(ECU，Electronic Control Unit)100的结构的图。电子控制装置100搭载于使用内燃机102的车辆(未图示)，根据来自设于该内燃机102的缸内压力传感器104、水温传感器106、气流传感器108和曲轴角传感器110以及油门开度传感器118等的传感器信号，对燃料喷射阀112、火花塞114、进气门116等进行控制，从而对内燃机102的动作进行控制。
缸内压力传感器104检测缸内压力，输出作为该缸内压力的检测信号的传感器信号。此外，缸内压力传感器104具有如下特性：在到该缸内压力传感器104的壳体(传感器壳体)的温度达到稳态状态为止的温度变化状态中，缸内压力的检测信号中包含的误差增加。在本实施方式中，缸内压力传感器104例如是具有与专利文献1中记载的结构同样的结构的环状缸内压力传感器，以设于其前端的膜片在内燃机102的燃烧室(未图示)内露出的方式与燃料喷射阀112一起被安装于气缸。
另外，以下将缸内压力传感器104的温度(更准确地讲为缸内压力传感器104的传感器壳体的温度)称作“传感器温度”。
水温传感器106、气流传感器108和曲轴角传感器110分别检测气缸盖的冷却水的温度(冷却水温)、吸气量(吸入空气量)和内燃机102的输出轴的旋转角度。此外，油门开度传感器118例如检测驾驶员操作的油门踏板的按压量。
电子控制装置100具有处理装置120、作为存储部的存储装置122。存储装置122例如由非易失性的半导体存储器、硬盘装置构成，也可以是包含易失性的半导体存储器的结构。此外，在存储装置122中保存有校正量映射表150、稳态传感器温度映射表152和传感器温度变化曲线映射表154。
校正量映射表150是示出与缸内压力传感器104的传感器壳体的温度即传感器温度的温度变化量对应的、针对与内燃机102的控制相关的动作参数的校正量的映射表。这里，关于传感器温度的变化量，例如是指传感器温度的每单位时间的变化量等直接或间接示出传感器温度的变化速度的量，在本实施方式中，例如是内燃机102的每燃烧1次的变化量。
此外，稳态传感器温度映射表152示出稳态传感器温度，该稳态传感器温度是内燃机102的各种动作条件下的稳态状态下的传感器温度。这里，“稳态状态下的传感器温度”是指，在内燃机102在各种动作条件下进行动作后、传感器温度达到稳定状态时的该传感器温度。此外，这里“稳定状态”是指传感器温度的时间性的变动量收敛于规定值以下的状态。另外，在刚刚起动内燃机102后的预热期间内，能够通过由内燃机102加热的冷却水的温度来评价是否已经达到稳态状态。例如，当通过内燃机102的预热运转而使冷却水温成为80℃以上时，设为已经达到上述稳态状态，能够将此时的传感器温度作为稳态传感器温度。
这里，在本实施方式中，动作条件是指可对气缸内的燃烧温度产生影响的动作条件，包含空燃比、压缩比、吸入空气量、点火正时、EGR量、吸排气定时、发动机转速和增压压力中的至少一个。稳态传感器温度映射表152中示出与可对气缸内的燃烧温度产生影响的各种动作条件对应的稳态传感器温度。
更具体而言，稳态传感器温度映射表152中例如包含各种动作条件下的内燃机102开始起动时的预热后的起动后稳态传感器温度。此外，起动后稳态传感器温度中包含：为了在内燃机102起动后使排气路径的催化剂温度上升而在上述动作条件中包含点火正时的延迟的延迟起动后稳态传感器温度；以及在动作条件中不包含点火正时的延迟的无延迟起动后稳态传感器温度。
此外，稳态传感器温度映射表152中包含的稳态传感器温度中例如包含与理论空燃比燃烧模式和超稀燃烧模式等各种燃烧模式分别对应的各种动作条件下的不同燃烧模式的稳态传感器温度，其中，在理论空燃比燃烧模式下，气缸内的燃料以理论空燃比或理论空燃比附近的配比进行燃烧，在超稀燃烧模式下，以接近柴油燃烧的超稀状态进行燃烧。
传感器温度变化曲线映射表154包含预先确定的基准变化曲线，该预先确定的基准变化曲线示出存在内燃机102的起动或动作条件的变更时的从该起动或变更的时刻起到达到稳态状态为止的(即，传感器温度达到稳定状态为止的)传感器温度相对于内燃机102的燃烧次数的变化。该基准变化曲线中例如包含在内燃机102开始起动时内燃机102被预热且传感器温度达到稳态传感器温度为止的起动时基准变化曲线。此外，基准变化曲线中包含从一个燃烧模式(例如，上述的理论空燃比燃烧模式)向其他燃烧模式(例如，上述的超稀燃烧模式)转移时的燃烧模式变更时基准变化曲线。此外，燃烧模式变更时基准变化曲线中可以包含：上述其他燃烧模式的燃烧温度高于上述一个燃烧模式的燃烧温度从而使传感器温度上升的情况下的燃烧模式变更时基准变化曲线；以及上述其他燃烧模式的燃烧温度低于上述一个燃烧模式的燃烧温度从而使传感器温度下降的情况下的燃烧模式变更时基准变化曲线。
处理装置120例如是具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器的计算机。处理装置120可以是具有写入了程序的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、用于暂时存储数据的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等的结构。而且，处理装置120具有动作指示部130、动作参数计算部132、动作参数输出部134、传感器温度估计部136来作为功能要素(或功能单元)。此外，动作参数输出部134具有参数校正部140、校正期间判断部142、倒拖压力计算部144。
处理装置120所具有的这些功能要素例如通过作为计算机的处理装置120执行程序来实现。另外，上述计算机/程序能够预先存储在计算机可读的任意的存储介质中。也可以取而代之，分别通过包含一个以上的电子电路部件的硬件来构成处理装置120所具有的上述功能要素的全部或一部分。
动作指示部130根据从油门开度传感器118取得的目标扭矩和/或目标速度、动作参数输出部134输出的动作参数等，对进气门116、火花塞114和燃料喷射阀112等进行驱动，从而控制内燃机102的动作。
动作参数计算部132根据来自缸内压力传感器104的传感器信号，计算与内燃机102的控制相关的动作参数。这里，在本实施方式中，上述动作参数是IMEP(平均指示压力：Indicated Mean Effective Pressure)。
动作参数输出部134根据需要对通过动作参数计算部132计算出的动作参数进行校正，将上述计算出的动作参数或校正后的动作参数输出到动作指示部130。
传感器温度估计部136根据内燃机102的动作状态来估计缸内压力传感器104的当前的温度变化量(传感器温度的变化量)。具体而言，首先，传感器温度估计部136在存在内燃机102的起动或动作条件的变更时，通过水温传感器106对冷却水温进行测定，取得该测定出的冷却水温作为当前的传感器温度。这里，取得冷却水温作为传感器温度的原因在于，可以认为在内燃机102即将起动时的传感器温度处于稳态状态，冷却水温与传感器温度大致相等。此外，原因在于，可以认为只要没有频繁变更内燃机102的动作条件，则该动作条件之前的传感器温度处于稳态状态，冷却水温与传感器温度大致相等。
如上所述，传感器温度估计部136在取得传感器温度的同时，开始燃烧次数的计数。此外，传感器温度估计部136根据上述起动后的动作条件(起动后动作条件)或上述动作条件的变更后的动作条件(变更后动作条件)，参照稳态传感器温度映射表152，取得该动作条件下的稳态传感器温度的估计值。
另外，在稳态传感器温度映射表152内不存在与起动后动作条件或变更后动作条件一致的动作条件下的稳态传感器温度时，传感器温度估计部136能够内插或外插与起动后动作条件或变更后动作条件接近的多个动作条件下的稳态传感器温度，计算起动后动作条件或变更后动作条件下的稳态传感器温度的估计值。
进而，传感器温度估计部136参照传感器温度变化曲线映射表154，取得传感器温度的与上述起动或上述动作条件的变更对应的基准变化曲线。然后，传感器温度估计部136根据上述取得的传感器温度、稳态传感器温度的估计值、基准变化曲线、以及从所述起动或所述变更时起到当前为止的所述燃烧次数，估计当前的传感器温度的变化量。
具体而言，传感器温度估计部136以连结上述取得的起动时或动作条件变更时的传感器温度和稳态传感器温度的估计值的方式对上述取得的基准变化曲线进行修正，从而计算估计传感器温度变化曲线。然后，传感器温度估计部136根据计算出的估计传感器温度变化曲线和当前的燃烧次数，来估计当前的传感器温度的变化量。
图2是示出传感器温度估计部136的动作的一例的图。在图2中示出内燃机102开始起动时由传感器温度估计部136计算出的估计传感器温度变化曲线200。在图2中，横轴是内燃机102起动后的燃烧次数，图示左侧的纵轴是传感器温度。
估计传感器温度变化曲线200是传感器温度估计部136以连结起动时所取得的传感器温度202和与起动后动作条件对应的稳态传感器温度的估计值204的方式，对存储装置122所保存的传感器温度变化曲线映射表154中包含的起动时基准变化曲线进行修正而计算出的曲线。
传感器温度估计部136根据从内燃机102的起动起到当前为止的燃烧次数，计算估计传感器温度变化曲线200中的对应的燃烧次数处的传感器温度的变化量，估计当前的传感器温度的变化量。图2中以虚线示出从估计传感器温度变化曲线200导出的传感器温度变化量的变化曲线(估计传感器温度变化量曲线)206。图示右侧的纵轴是每燃烧1次的传感器温度变化量。
图3是示出传感器温度估计部136的动作的另一例的图。图3中示出在内燃机102的动作条件例如从超稀燃烧模式的动作条件变更为理论空燃比燃烧模式的动作条件的情况下、由传感器温度估计部136计算出的估计传感器温度变化曲线300。在图3中，横轴是动作条件变更后的燃烧次数，图示左侧的纵轴是传感器温度。
估计传感器温度变化曲线300是传感器温度估计部136以连结动作条件变更时所取得的传感器温度302和与变更后动作条件对应的稳态传感器温度的估计值304的方式，对存储装置122所保存的传感器温度变化曲线映射表154中包含的燃烧模式变更时基准变化曲线进行修正而计算出的曲线。
传感器温度估计部136根据从内燃机102的动作条件的变更时起到当前为止的燃烧次数，计算估计传感器温度变化曲线300中的对应的燃烧次数处的传感器温度的变化量，估计当前的传感器温度的变化量。图3中以虚线示出从估计传感器温度变化曲线300导出的传感器温度变化量的变化曲线(估计传感器温度变化量曲线)306。图示右侧的纵轴是每燃烧1次的传感器温度变化量。
另外，在上述内容中，关于估计传感器温度变化曲线200和300的计算，例如能够通过分别使起动时基准变化曲线和燃烧模式变更时基准变化曲线在纵轴方向(传感器温度轴方向)上偏移和/或放大、缩小来进行，但是不限于此。例如也可以是，在传感器温度变化曲线映射表154中，设为基准变化曲线由多项式表现并保存，传感器温度估计部136通过对该多项式的系数进行变更，从而计算估计传感器温度变化曲线200、300。此外，该情况下，也可以是，设为通过水温传感器106以规定的燃烧次数间隔重复取得传感器温度，在每次取得传感器温度时，例如以使得与所取得的传感器温度和稳态传感器温度的估计值之间的偏差成为最小的方式对上述多项式的系数进行修正，从而对估计传感器温度变化曲线200和300进行修正。
返回图1，参数校正部140在当前是校正期间时，根据传感器温度估计部136中估计出的缸内压力传感器104的温度变化量，参照校正量映射表150，对通过动作参数计算部132计算出的动作参数进行校正。另外，由后述的校正期间判断部142来判断当前是否是校正期间。
图4是示出校正量映射表150的一例的图。在图4中，横轴是缸内压力传感器104的温度变化量即传感器温度变化量ΔT，纵轴是作为本实施方式中的动作参数的IMEP的校正量ΔIMEP。曲线400表示针对动作参数计算部132计算出的动作参数IMEP的、传感器温度的各种温度变化量ΔT的校正量ΔIMEP。
另外，在当前不是校正期间时，动作参数输出部134直接将动作参数计算部132计算出的动作参数输出到动作指示部130。
从动作参数输出部134接收到动作参数的动作指示部130使用该接收到的动作参数即IMEP，例如计算内燃机102当前正在输出的扭矩值。然后，动作指示部130控制内燃机102的进气门116的升程量，以使得该计算出的扭矩值成为与来自油门开度传感器118的传感器信号对应的目标扭矩。
另外，在本实施方式中，使用IMEP作为动作参数，但是不限于此。可以将这样的动作参数设为能够根据从缸内压力传感器104取得的缸内压力来计算的任意的动作参数。例如，动作参数可以包含IMEP(平均指示压力)、估计输出扭矩和质量燃烧比例曲线中的至少一个。
返回图1，校正期间判断部142根据传感器温度估计部136计算出的估计传感器温度变化曲线，判断是否是缸内压力传感器104的状态为温度变化状态且需要校正动作参数的期间(校正期间)。具体而言，校正期间判断部142根据传感器温度估计部136计算出的估计传感器温度变化曲线，计算传感器温度变化量的绝对值为规定的阈值以上的燃烧次数的期间。然后，校正期间判断部142在当前的燃烧次数处于上述计算出的期间内时，判断为当前处于缸内压力传感器104的状态为温度变化状态且需要校正动作参数的校正期间内。例如，在图2和图3所示的例中，校正期间判断部142将根据估计传感器温度变化曲线200、300计算的估计传感器温度变化量曲线206、306为规定的阈值ΔTth以上的期间分别设为校正期间P1、P2。
由此，动作参数输出部134在传感器温度估计部136估计出的缸内压力传感器104的温度变化量为规定的阈值ΔTth以上的校正期间内，能够通过参数校正部140针对由动作参数计算部132计算出的动作参数进行校正，将校正后的动作参数输出到动作指示部130。
此外，校正期间判断部142对后述的倒拖压力计算部144计算出的估计倒拖压力与基于缸内压力传感器104的传感器信号的缸内压力进行比较，当存在缸内压力低于估计倒拖压力的曲轴角期间时，判断为当前处于需要对动作参数进行校正的校正期间内。估计倒拖压力示出不燃烧的情况下的缸内压力，进行燃烧时由缸内压力传感器104取得的实际的缸内压力低于估计倒拖压力的原因在于，在缸内压力传感器104的传感器信号中包含了不容忽视的误差。
由此，动作参数输出部134在存在通过缸内压力传感器104取得的缸内压力的实测值低于估计倒拖压力的曲轴角期间时，也能够通过参数校正部140对由动作参数计算部132计算出的动作参数进行校正，将校正后的动作参数输出到动作指示部130。其结果是，电子控制装置100能够更适当地进行内燃机102的动作控制。
另外，在校正期间判断部142由于存在缸内压力的实测值低于估计倒拖压力的曲轴角期间而判断为当前处于校正期间的情况下，参数校正部140将上述缸内压力的实测值低于估计倒拖压力的曲轴角期间内的缸内压力的实测值置换为估计倒拖压力，由此，能够使用上述缸内压力的实测值和估计倒拖压力来计算校正后的动作参数。然后，通过动作参数输出部134将该校正后的动作参数输出到动作指示部130。
返回图1，倒拖压力计算部144根据压缩工序中的规定的曲轴角期间内的来自缸内压力传感器104的传感器信号，计算内燃机102的估计倒拖压力。估计倒拖压力的计算的详细内容例如记载于日本特开2006-274966号公报。
图5是示出倒拖压力计算部144计算出的估计倒拖压力和通过缸内压力传感器104实测的缸内压力的变化曲线的一例的图。在图5中，纵轴示出缸内压力，横轴示出以上止点位置为基准的曲轴角。在图示的例中，在曲轴角为大约60度至大约180度的范围内，缸内压力实测值的变化曲线500低于估计倒拖压力502，因此，校正期间判断部142判断为当前处于校正期间。然后，该情况下，参数校正部140例如使用约60度至约180度的曲轴角的范围内的估计倒拖压力502的值和该范围以外的曲轴角处的缸内压力实测值的变化曲线500的值，计算校正后的动作参数。
接着，按照图6所示的流程图对电子控制装置100中的基于来自缸内压力传感器104的传感器信号的动作参数的导出处理的步骤进行说明。本处理在电子控制装置100的电源接通时开始，在电源断开时结束。另外，与本处理并行地，倒拖压力计算部144在内燃机102的动作过程中，根据来自缸内压力传感器104的传感器信号，以规定的时间间隔重复计算估计倒拖压力。
在开始动作后，传感器温度估计部136例如从动作指示部130得到针对内燃机102的控制信息，判断内燃机102是否正在进行动作(S100)，在并非正在进行动作时(S100，否)，判断是否存在内燃机102的起动指示(S102)。这里，例如能够通过由动作指示部130检测点火开关(未图示)是否已导通从而判断是否存在内燃机102的起动指示。除此以外，动作指示部130在执行怠速停止的情况下，在怠速停止导致内燃机102停止后，可以根据满足了油门踏板的按压等规定的条件而判断为存在内燃机102的起动指示，将表示该判断的结果的控制信息提供给传感器温度估计部136。
在步骤S102中不存在起动指示时(S102，否)，传感器温度估计部136返回步骤S102而等待被提供起动指示。另一方面，在存在起动指示时(S102，是)，传感器温度估计部136开始燃烧次数的计数(S104)。传感器温度估计部136能够从动作指示部130取得火花塞114的动作信息，从而进行燃烧次数的计数。此外，传感器温度估计部136取得通过水温传感器106测定出的冷却水温来作为当前的(即，存在起动指示时的)传感器温度(S106)。
接着，传感器温度估计部136例如经由动作指示部130而取得内燃机102的动作条件，根据该取得的动作条件，从存储装置122所存储的稳态传感器温度映射表152取得上述取得的动作条件下的稳态传感器温度的预测值(S108)。此外，传感器温度估计部136从存储装置122所保存的传感器温度变化曲线映射表154取得起动时基准变化曲线(S110)。然后，传感器温度估计部136以连结步骤S106中取得的存在起动指示时的传感器温度和步骤S108中取得的稳态传感器温度的预测值的方式，对上述取得的起动时基准变化曲线进行修正，从而计算估计传感器温度变化曲线(S112)。
接着，动作参数计算部132根据来自缸内压力传感器104的传感器信号，对缸内压力进行测定，根据该缸内压力的测定值来计算作为动作参数的例如IMEP(S114)。此外，传感器温度估计部136根据步骤S104中开始的内燃机102的燃烧次数的计数值和步骤S112中计算出的估计传感器温度变化曲线，计算该燃烧次数的计数值处的传感器温度的温度变化量，估计当前的传感器温度的变化量(S116)。将上述计算出的缸内压力传感器104的温度变化量从传感器温度估计部136输出到参数校正部140。
接着，动作参数输出部134的校正期间判断部142判断当前是否处于应该对步骤S114中计算出的动作参数进行校正的校正期间内(S118)。
然后，在当前处于校正期间内时(S118，是)，参数校正部140根据传感器温度估计部136在步骤S116中估计出的缸内压力传感器104的温度变化量，参照存储装置122所存储的校正量映射表150，对步骤S114中由动作参数计算部132计算出的动作参数进行校正，输出校正后的动作参数。然后，动作参数输出部134将参数校正部140输出的校正后的动作参数输出到动作指示部130(S120)。然后，处理装置120返回步骤S114而重复进行处理。
另一方面，在步骤S118中判断为当前不处于校正期间时(S118，否)，动作参数输出部134将步骤S114中由动作参数计算部132计算出的动作参数直接输出到动作指示部130(S122)。然后，处理装置120返回步骤S100而重复进行处理。
另一方面，在步骤S100中，当内燃机102正在进行动作时(S100，是)，动作参数输出部134判断是否从内燃机102的起动起经过了规定的时间(例如，2分钟)(S124)。由此，动作参数输出部134判断内燃机102起动后的预热期间内的动作参数的校正动作是否已经完成。
然后，在未经过规定的时间时(S124，否)，动作参数输出部134使处理转移到步骤S104，重复内燃机102起动后的动作参数的校正处理。
另一方面，在从内燃机102的起动起经过了规定的时间时(S124，是)，传感器温度估计部136例如从动作指示部130得到针对内燃机102的控制信息，判断是否变更了内燃机102的动作条件(S126)。
然后，在变更了动作条件时(S126，是)，传感器温度估计部136开始燃烧次数的计数(S128)，并且取得通过水温传感器106测定出的冷却水温作为当前的(即，变更了动作条件时的)传感器温度(S130)。
接着，传感器温度估计部136例如经由动作指示部130而取得动作条件变更后的动作条件(变更后动作条件)，根据该取得的变更后动作条件，从存储装置122所存储的稳态传感器温度映射表152取得上述所取得的变更后动作条件下的稳态传感器温度的预测值(S132)。此外，传感器温度估计部136从存储装置122所保存的传感器温度变化曲线映射表154取得对应的燃烧模式变更时基准变化曲线(S134)。然后，传感器温度估计部136以连结步骤S130中取得的动作条件被变更时的传感器温度和步骤S132中取得的稳态传感器温度的预测值的方式，对上述取得的燃烧模式变更时基准变化曲线进行修正，从而计算估计传感器温度变化曲线(S136)。
接着，动作参数计算部132根据来自缸内压力传感器104的传感器信号对缸内压力进行测定，根据该缸内压力的测定值来计算作为动作参数的例如IMEP(S138)。此外，传感器温度估计部136根据步骤S128中开始的内燃机102的燃烧次数的计数值和步骤S136中计算出的估计传感器温度变化曲线，计算该燃烧次数的计数值处的传感器温度的温度变化量，估计当前的传感器温度的变化量(S140)。将上述计算出的缸内压力传感器104的温度变化量从传感器温度估计部136输出到参数校正部140。
接着，动作参数输出部134的校正期间判断部142判断当前是否处于应该对步骤S138中计算出的动作参数进行校正的校正期间内(S142)。
然后，在当前处于校正期间内时(S142，是)，参数校正部140根据传感器温度估计部136在步骤S140中计算出的缸内压力传感器104的温度变化量，参照存储装置122所存储的校正量映射表150，对步骤S138中由动作参数计算部132计算出的动作参数进行校正，输出校正后的动作参数。然后，动作参数输出部134将参数校正部140输出的校正后的动作参数输出到动作指示部130(S144)。然后，处理装置120返回步骤S138而重复进行处理。
另一方面，在步骤S142中判断为当前不处于校正期间时(S142，否)，动作参数输出部134将步骤S138中由动作参数计算部132计算出的动作参数直接输出到动作指示部130(S146)。然后，处理装置120返回步骤S100而重复进行处理。
另一方面，在步骤S126中动作条件未被变更时(S126，否)，动作参数计算部132根据来自缸内压力传感器104的传感器信号，计算作为动作参数的IMEP(S148)，动作参数输出部134将该计算出的动作参数直接输出到动作指示部130(S150)。然后，处理装置120返回步骤S100而重复进行处理。
如以上说明的那样，本实施方式所示的电子控制装置100是根据来自缸内压力传感器104的传感器信号对内燃机102的动作进行控制的内燃机的控制装置。电子控制装置100具有：动作参数计算部132，其根据来自缸内压力传感器104的传感器信号，计算与内燃机102的控制相关的动作参数(例如，IMEP)；以及传感器温度估计部136，其根据内燃机102的动作状态来估计缸内压力传感器104的当前的温度变化量。此外，电子控制装置100具有保存校正量映射表150的存储装置122，该校正量映射表150示出与缸内压力传感器104的温度变化量对应的针对上述动作参数的校正量。进而，电子控制装置100具有动作参数输出部134，该动作参数输出部134根据传感器温度估计部136中估计出的缸内压力传感器104的温度变化量，参照校正量映射表150，对通过动作参数计算部132计算出的上述动作参数进行校正，输出校正后的动作参数。
根据该结构，能够高精度地对温度变化过程中产生检测误差的缸内压力传感器104的检测结果进行校正，针对内燃机102进行误差更少的动作控制。
此外，在本发明的电子控制装置100中，在存储装置122中还保存有稳态传感器温度映射表152，该稳态传感器温度映射表152示出内燃机102的各种动作条件下的稳态状态下的传感器温度即稳态传感器温度。并且，存储装置122中还保存有包含预先确定的基准变化曲线的传感器温度变化曲线映射表154，该传感器温度变化曲线映射表154示出存在内燃机102的起动或内燃机102的动作条件的变更时的、从该起动或变更时起到稳态状态为止的传感器温度相对于内燃机102的燃烧次数的变化。而且，传感器温度估计部136在存在上述起动或上述变更时取得传感器温度，根据上述起动或上述变更后的动作条件，参照稳态传感器温度映射表152，取得该动作条件下的稳态传感器温度的估计值。此外，传感器温度估计部136根据上述取得的传感器温度、稳态传感器温度的估计值、基准变化曲线、以及从上述起动或上述变更时起到当前为止的燃烧次数，来估计当前的传感器温度的变化量。
根据该结构，不需要用于直接测定缸内压力传感器104的温度的温度传感器等附加部件，而能够估计缸内压力传感器104的当前的温度变化量，适当地对根据缸内压力传感器104的传感器信号计算出的动作参数进行校正，适当地对内燃机102进行控制。
此外，在本发明的电子控制装置100中，动作参数输出部134通过校正期间判断部142和参数校正部140，在传感器温度估计部136估计出的缸内压力传感器104的温度变化量为规定的阈值以上的期间内，对上述计算出的动作参数进行校正。根据该结构，能够降低处理装置120的用于因缸内压力传感器104的检测误差而进行的动作参数校正的处理负荷。
此外，在本发明的电子控制装置100中，上述动作参数包含平均指示压力(IMEP)、估计输出扭矩和质量燃烧比例曲线中的至少一个。根据该结构，能够使用各种动作参数适当地进行针对内燃机102的各种输出特性的控制。
此外，在本发明的电子控制装置100中，上述动作条件是对气缸内的燃烧温度产生影响的动作条件。而且，在本发明的电子控制装置100中，更具体而言，上述动作条件包含空燃比、压缩比、吸入空气量、点火正时、EGR量、吸排气定时和增压压力中的至少一个。根据该结构，能够根据对缸内压力传感器104的温度变化产生影响的动作条件，适当地估计缸内压力传感器104的温度变化量。
另外，本发明不限于上述实施方式的结构，能够在不脱离其主旨的范围内在各种方式中进行实施。
例如，在上述实施方式中，设为缸内压力传感器104是环状缸内压力传感器，但不限于此。缸内压力传感器104也可以是具有在传感器壳体的温度变化过程中可在传感器信号(即，缸内压力检测结果)中产生误差的任意结构的缸内压力传感器。
此外，在上述实施方式中，作为校正量映射表150的一例，在图5所示的校正量映射表中，针对传感器温度变化量而规定IMEP校正量，但是不限于此。在能够与传感器温度对应地唯一地规定传感器温度变化量的情况下，也可以在校正量映射表150中针对传感器温度规定IMEP校正量。该情况下，传感器温度估计部136能够通过估计传感器温度变化曲线200来估计当前的传感器温度，使用该估计出的传感器温度和校正量映射表150，对IMEP等动作参数进行校正。
此外，在上述实施方式中，设为不频繁变更内燃机102的动作条件、在变更动作条件前传感器温度必定处于稳态状态，当存在该动作条件的变更时，取得通过水温传感器106测定出的冷却水温作为当前的传感器温度，但是不限于此。在内燃机102的动作条件被变更、且正在通过估计传感器温度变化曲线300等估计当前的传感器温度的期间内进一步变更了该内燃机102的动作条件的情况下，能够取得当前估计出的传感器温度作为存在该动作条件的变更时的传感器温度，例如进行图6所示的步骤S132-S146的处理。

Claims (6)

1.一种内燃机的控制装置，其根据来自缸内压力传感器的传感器信号对内燃机的动作进行控制，其特征在于，该内燃机的控制装置具有：
动作参数计算部，其根据来自所述缸内压力传感器的传感器信号，计算与所述内燃机的控制相关的动作参数；
传感器温度估计部，其根据所述内燃机的动作状态来估计所述缸内压力传感器的当前的温度变化量；
存储部，其保存校正量映射表，该校正量映射表示出与所述缸内压力传感器的温度变化量对应的针对所述动作参数的校正量；以及
动作参数输出部，其根据所述传感器温度估计部中估计出的所述缸内压力传感器的温度变化量，参照所述校正量映射表，对通过所述动作参数计算部计算出的所述动作参数进行校正，输出校正后的所述动作参数。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，
所述存储部中还保存有：稳态传感器温度映射表，其示出所述内燃机的各种动作条件下的稳态状态下的传感器温度即稳态传感器温度；以及包含预先确定的基准变化曲线的传感器温度变化曲线映射表，其示出存在所述内燃机的起动或所述内燃机的动作条件的变更时的、从该起动或变更的时刻起至达到所述稳态传感器温度为止的、所述传感器温度相对于所述内燃机的燃烧次数的变化，
所述传感器温度估计部在存在所述起动或所述变更时取得所述传感器温度，
所述传感器温度估计部根据所述起动或所述变更后的所述动作条件，参照所述稳态传感器温度映射表，取得该动作条件下的稳态传感器温度的估计值，
所述传感器温度估计部根据取得的所述传感器温度、所述稳态传感器温度的所述估计值、所述基准变化曲线、以及从所述起动或所述变更时起到当前为止的所述燃烧次数，估计当前的所述传感器温度的变化量，
所述传感器温度估计部将估计出的当前的所述传感器温度的变化量作为所述缸内压力传感器的温度变化量。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其中，
所述动作参数输出部在所述传感器温度估计部估计出的所述缸内压力传感器的温度变化量为规定的阈值以上的期间内，对计算出的所述动作参数进行所述校正。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，
所述动作参数包括平均指示压力、估计输出扭矩和质量燃烧比例曲线中的至少一个。
5.根据权利要求2或3所述的内燃机的控制装置，其中，
所述动作条件是对气缸内的燃烧温度产生影响的动作条件。
6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其中，
所述动作条件包含空燃比、压缩比、吸入空气量、点火正时、EGR量、吸排气定时和增压压力中的至少一个。
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