CN1667256A - 缸内压力检测装置 - Google Patents

Abstract

缸内压力检测装置。提供了一种用于检测发动机的缸内压力的装置。该装置包括：缸内压力传感器，用于输出表示缸内压力的变化速率的信号；以及控制单元。该控制单元被构造用来：对来自缸内压力传感器的信号进行校正；对经校正的信号进行积分以确定缸内压力；确定包含在所确定的缸内压力中的漂移的变化速率；以及反馈所确定的漂移变化速率，以根据该漂移变化速率来进行信号的校正。由于对已消除了漂移的缸内压力传感器的输出进行积分，所以防止了在通过该积分而获得的缸内压力中出现漂移。不需要重置操作来消除漂移。

Description

缸内压力检测装置

技术领域

本发明涉及用于检测发动机的缸内压力的装置，更具体地，涉及一种用于通过校正缸内压力的漂移(drift)来更精确地检测缸内压力的装置。

背景技术

通常，在发动机中的汽缸中设置有缸内压力传感器，以检测汽缸内部的压力(以下将该压力称为缸内压力)。将通过这种传感器检测到的缸内压力用于发动机的各种控制。

将使用压电元件的传感器作为缸内压力传感器。这种传感器检测缸内压力的变化速率。如图31所示，通常通过积分器电路501对由缸内压力传感器500检测到的缸内压力的变化速率进行积分。使用该积分器电路501的输出作为缸内压力。

通常，当使用压电元件时，实际缸内压力与缸内压力传感器的输出之间的关系中存在滞后特性。此外，缸内压力传感器的输出随着压电元件温度的升高而增大。当将这种缸内压力传感器安装在发动机上时，由于发动机产生的热量，而使缸内压力传感器的输出发生变化。结果，如图32所示，在由积分器电路生成的缸内压力的波形中出现了“偏移”(或漂移)。

如果出现了这种漂移，则难以精确地检测缸内压力。通常将缸内压力传感器的输出从模拟转换为数字(A/D转换)，以进行后续的计算机处理。如果在缸内压力传感器的输出中包含有漂移分量，则在该缸内压力传感器的输出的模拟值与通过A/D转换而获得的数字值之间可能失去相关性。

日本专利公报No.H07-280686公开了一种用于重置积分器电路以校正这种漂移的技术。参照图33，在发动机的每一个燃烧循环中的预定定时闭合开关元件512。当闭合该开关元件时，电容器513两端的电位差(电压)变为0。将运算放大器514的输出重置为基准值。响应于该重置操作，消除了漂移。

图34表示在执行上述重置操作时由积分器电路生成的缸内压力的波形。在时刻t1、t2、t3、t4和t5执行该重置操作。可以看出，由这种重置操作产生的波形515叠加在缸内压力的波形上。结果，在重置操作周围的缸内压力波形中出现了不连续的频率特性。由于这种不连续的频率特性，所以可能会在使用该缸内压力的后续计算机处理中引入不希望的频率分量。这会降低对发动机的控制精度。另外，即使执行了这种重置操作，在重置操作之间(即，在一个燃烧循环过程中)，漂移也会增加。

因此，需要一种用于防止在缸内压力中出现漂移而不执行这种重置操作的装置和方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于检测发动机的缸内压力的装置。该装置包括：缸内压力传感器，用于输出表示缸内压力的变化速率的信号；以及控制单元。该控制单元被构造用来对来自缸内压力传感器的信号进行校正，对经校正的信号进行积分以确定缸内压力，确定包含在所确定的缸内压力中的漂移的变化速率，并且反馈该漂移的变化速率，以根据该漂移的变化速率对信号进行校正。

在本发明的一个实施例中，将该控制单元进一步构造用来对所确定的缸内压力进行抽样，根据所抽样的缸内压力来确定漂移量，并且根据该漂移量来确定漂移的变化速率。可以通过从所抽样的缸内压力中减去一基准值来确定该漂移量。

在本发明的另一实施例中，将该控制器进一步构造用来在第一循环中对所确定的缸内压力进行抽样，根据所抽样的缸内压力来确定漂移量，在比该第一循环短的第二循环中对漂移量进行抽样，对所抽样的漂移量应用移动平均以确定每第二循环的漂移量，并且根据该每第二循环的漂移量来确定漂移变化速率。可以通过从所抽样的缸内压力中减去一基准值来确定该漂移量。

在本发明的另一实施例中，将该控制单元进一步构造用来确定使漂移的变化速率收敛为0的漂移校正项(term)。根据该漂移校正项对来自缸内压力传感器的信号进行校正。可以将该控制单元构造用来执行响应分配控制，该响应分配控制能够指定漂移的变化速率到0的收敛速度，以确定该漂移校正项。

根据本发明的这一方面，由于可以消除漂移分量而不需执行重置操作，所以防止了在缸内压力的波形中出现不连续的频率特性。

此外，根据本发明的这一方面，以预定的时间间隔反馈包含在缸内压力中的漂移分量，并从缸内压力传感器的输出中去除所反馈的漂移分量。通过使用进行了校正以去除漂移分量的缸内压力传感器的输出，可以维持缸内压力传感器的输出的模拟值与通过对缸内压力传感器的输出进行A/D转换而获得的数字值之间的相关性。由于对进行了校正以去除偏移分量的缸内压力传感器的输出进行积分，所以可以防止漂移在通过积分而获得的缸内压力中增加。

根据本发明的第二方面，一种缸内压力检测装置包括：缸内压力传感器，用于输出表示发动机的缸内压力的变化速率的信号；以及控制单元。该控制单元被构造用来对该信号进行积分以确定缸内压力，并且根据漂移校正项对缸内压力进行校正，该漂移校正项消除了缸内压力中的漂移。

在本发明的一个实施例中，该控制单元被进一步构造用来在第一循环中对通过积分确定的缸内压力进行抽样，根据所抽样的缸内压力来确定漂移量，在比第一循环短的第二循环中对该漂移量进行抽样，对所抽样的漂移量求平均以确定漂移校正项，并且从通过积分确定的缸内压力中减去该漂移校正项，以确定经校正的缸内压力。

可以通过从所抽样的缸内压力中减去一基准值来确定漂移量。该第一循环可以是执行发动机的燃烧循环中的进气冲程的循环。

在本发明的另一实施例中，该控制单元被进一步构造用来在第一循环中对经校正的缸内压力进行抽样，根据所抽样的校正缸内压力来确定漂移量，在比第一循环短的第二循环中对该漂移量进行抽样，对所抽样的漂移量进行平均，确定使平均漂移量收敛为0的漂移校正项，并且反馈该漂移校正项，以根据该漂移校正项进行校正。

根据本发明的这一方面，由于可以消除漂移而不需执行重置操作，所以防止了在缸内压力的波形中出现不连续的频率特性。

根据本发明的这一方面，以预定的时间间隔，从根据缸内压力传感器的输出确定的缸内压力中消除漂移。通过使用已消除了漂移的缸内压力，可以保持缸内压力传感器的输出的模拟值与通过对缸内压力传感器的输出进行A/D转换而获得的数字值之间的相关性。

根据本发明的这一方面，在比第一循环(在该第一循环中确定缸内压力)短的第二循环中确定漂移校正项。由于在这种较短的循环中从缸内压力中消除了漂移，所以可以防止缸内压力中的漂移在该第一循环中增加。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的发动机及其控制单元的方框图。

图2表示根据本发明一个实施例的缸内压力传感器的示例性安装。

图3示意性地表示了根据本发明一个实施例的(a)缸内压力传感器的输出，(b)包含漂移的缸内压力的波形，以及(c)已消除了漂移的缸内压力的波形。

图4是根据本发明一个实施例的缸内压力检测装置的方框图。

图5是根据本发明一个实施例的漂移变化速率确定单元的一个示例的方框图。

图6表示根据本发明一个实施例的缸内压力抽样Psample的波形。

图7表示根据本发明一个实施例的漂移量Pdft。

图8表示根据本发明一个实施例的漂移变化速率Pcyl_comp。

图9表示根据本发明一个实施例的用于对缸内压力Pcyl进行抽样的方案。

图10是根据本发明一个实施例的漂移变化速率确定单元的另一示例的方框图。

图11表示根据本发明一个实施例的漂移变化速率Pcyl_comp。

图12是根据本发明另一实施例的缸内压力检测装置的方框图。

图13是根据本发明另一实施例的控制器的方框图。

图14示意性地表示了根据本发明另一实施例的响应分配控制的开关函数(switching function)。

图15示意性地表示了根据本发明另一实施例的响应分配控制的响应分配参数。

图16示意性地表示了根据本发明一个实施例的没有使用响应分配控制时的漂移变化速率的不连续性。

图17示意性地表示了根据本发明另一实施例的使用了响应分配控制时的漂移变化速率的连续性。

图18是根据本发明另一实施例的用于检测缸内压力的主程序的流程图。

图19是根据本发明另一实施例的用于确定缸内压力Pcly的处理的流程图。

图20是根据本发明另一实施例的用于确定漂移变化速率Pcly_comp的处理的流程图。

图21是根据本发明另一实施例的用于确定漂移校正项Pcly_comp_SLD的处理的流程图。

图22是根据本发明又一实施例的缸内压力检测装置的方框图。

图23是根据本发明又一实施例的校正单元的一个示例的方框图。

图24示意性地表示了根据本发明又一实施例的每Tk的漂移量Pcyl_comp。

图25是根据本发明又一实施例的校正单元的另一示例的方框图。

图26示意性地表示了根据本发明又一实施例的(a)没有使用响应分配控制时的漂移校正项的不连续性，以及(b)使用响应分配控制时的漂移校正项的连续性。

图27是根据本发明又一实施例的用于确定漂移量Pdft的处理的流程图。

图28是根据本发明又一实施例的用于确定经校正的缸内压力Pcyl的处理的流程图。

图29是根据本发明又一实施例的积分处理的流程图。

图30是根据本发明又一实施例的响应分配控制的流程图。

图31是根据现有技术的用于对缸内压力传感器的输出进行积分的积分器电路的方框图。

图32示意性地表示了缸内压力的漂移。

图33是根据现有技术的具有重置装置的用于对缸内压力传感器的输出进行积分的电路的方框图。

图34示意性地表示了重置操作对缸内压力的波形的影响。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的具体实施例。图1是表示根据本发明一个实施例的内燃机(以下称为发动机)以及用于该发动机的控制单元的方框图。

电子控制单元(以下称为ECU)1实质上是一台计算机，并且包括：输入接口1a，用于接收从车辆的各个部分发送来的数据CPU1b，用于执行操作以控制车辆的各个部分；存储器1c，包括只读存储器(ROM)以及随机存取存储器(RAM)；以及输出接口1d，用于向车辆的各个部分发送控制信号。用于控制车辆的各个部分的一个或更多个程序和数据存储在该ROM中。该ROM可以是诸如EPROM的可重写ROM。RAM为CPU1b的操作提供工作区，其中临时存储了从车辆的各个部分发送来的数据，以及要发送给车辆的各个部分的控制信号。

发动机2例如为4冲程(4-cycle)发动机。该发动机2可以包括可变压缩比机构。

发动机2通过进气门3与进气歧管4相连，并通过排气门5与排气歧管6相连。可以通过连续可变的气门驱动系统来驱动进气门3和排气门5。在进气歧管4中设置有用于根据来自ECU1的控制信号喷射燃料的燃料喷射阀7。另选地，该燃料喷射阀7可以设置在燃烧室8中。

发动机2将通过由进气歧管4吸入的空气以及由燃料喷射阀7喷射的燃料形成的空气-燃料混合物置于燃烧室8中。在燃烧室8中设置有火花塞9，用于根据来自ECU1的点火正时信号来点燃火花。通过由火花塞9点燃的火花使空气-燃料混合物燃烧。

缸内压力传感器15与气缸相接触地嵌入在火花塞9的一部分中。另选地，当燃料喷射阀7设置在燃烧室8中时，可以将缸内压力传感器15与发动机气缸相接触地嵌入在燃料喷射阀7的一部分中。该缸内压力传感器15生成表示燃烧室8内的缸内压力的变化速率的信号。将该信号发送给ECU1。

发动机2中设置有曲柄转角传感器17。曲柄转角传感器17根据曲柄轴11的旋转向ECU1输出CRK信号以及TDC信号。

该CRK信号是在每一个预定的曲柄转角输出的脉冲信号。ECU1根据该CRK信号来计算发动机2的旋转速度NE。该TDC信号也是脉冲信号，在与活塞10的TDC位置相关的曲柄转角输出该TDC信号。

节气门18设置在发动机2的进气歧管4中。通过来自ECU1的控制信号来控制节气门18的开度。与该节气门18相连的节气门打开传感器(θTH)19向ECU1提供表示节气门18的开度的信号。

进气歧管压力(Pb)传感器20设置在节气门18的下游。将由该Pb传感器20检测到的进气歧管压力Pb发送给ECU1。

发送给ECU1的信号经过输入接口1a。该输入接口1a将模拟信号值转换为数字信号值。CPU1b根据存储在存储器1c中的程序，对所获得的数字信号进行处理，并产生控制信号。输出接口1d将该控制信号发送给用于燃料喷射阀7、火花塞9、节气门18、以及其它机械组件的致动器。

图2表示缸内压力传感器15的示例。火花塞9被螺纹紧固在气缸盖(cylinder head)21的螺纹孔22中。缸内压力传感器的传感器元件25以及垫片26夹在气缸盖21的火花塞安装表面23和火花塞垫片表面24之间。该传感器元件25是压电元件。

由于将该传感器元件25作为火花塞9的垫片而紧固，所以对该传感器元件25施加了预定的紧固载荷。当燃烧室8中的压力发生变化时，施加到该传感器元件部分25上的载荷发生变化。缸内压力传感器15检测载荷相对于该预定紧固载荷的变化，作为缸内压力的变化。

将对根据本发明第一至第三实施例的缸内压力检测进行说明。

第一和第二实施例

将参照图3来说明本发明第一和第二实施例的原理。图3(a)表示缸内压力传感器15的输出，即缸内压力的变化速率Vps。

缸内压力传感器的输出Vps包含漂移分量Δdft。该输出Vps可以表示为如方程(1)所示。

Vps＝Vps′+Δdft                (1)

如方程(2)所示对缸内压力传感器的输出Vps进行积分，以检测缸内压力。图3(b)中示出了通过积分获得的缸内压力Pcyl的波形。如线81所示，出现了由Δdft导致的漂移。

Pcyl＝∫Vps＝∫(Vps′+Δdft)dt    (2)

确定出现在图3(b)所示的缸内压力波形中的漂移81的变化速率Pcyl_comp。从图3(a)所示的缸内压力的变化速率Vps中减去漂移变化速率Pcyl_comp，以确定缸内压力的漂移校正变化速率“Vps-Pcyl_comp”。如方程(3)所示对该漂移校正变化速率进行积分。

Pcyl＝∫(Vps-Pcyl_comp)dt         (3)

将方程(1)代入方程(3)而得到方程(4)。

Pcyl＝∫(Vps′+Δdft-Pcyl_comp)dt  (4)

包含在该缸内压力传感器的输出中的漂移分量Δdft表示漂移变化速率。换言之，漂移分量Δdft等于根据缸内压力确定的漂移变化速率Pcyl_comp。因此，将方程(4)重写为方程(5)。

Pcyl＝∫Vps′dt                    (5)

因此，通过对值Vps’(该值Vps’是通过从缸内压力传感器的输出Vps中减去漂移变化速率Pcyl_comp而获得的)进行积分，可以确定不包含漂移分量的缸内压力Pcyl。图3(c)中示出了不包含漂移分量的缸内压力Pcyl的波形。

如图3(b)中的线81所示，漂移几乎是线性变化的。因此，可以根据该线81来确定漂移变化速率Pcyl_comp。

现将说明根据本发明的第一和第二实施例。与漂移和缸内压力相关的“变化速率”表示每预定时间周期的变化量。在以下实施例中，通过使用曲柄转角来测量时间。因此，与曲柄转角同步地执行用于抽样和计算的各种处理。

另选地，可以通过使用另一参数来测量时间。例如，可以设置定时器等，以便以预定的时间间隔来执行各种处理。

第一实施例

图4是根据本发明第一实施例的缸内压力检测装置的方框图。可以在ECU1中实现图中所示的各个块的功能。在一个示例中，通常由存储在ECU1的存储器1c中的一个或更多个计算机程序来实现各个块的功能。另选地，可以通过软件、硬件以及固件，或者它们的任意组合来实现这些功能。

将缸内压力传感器15的输出从模拟转换为数字，并且作为Vps输入到缸内压力检测装置中。

校正单元31通过从缸内压力传感器15的输出Vps中减去漂移变化速率Pcyl_comp(参见上述方程(3))，来对缸内压力传感器15的输出Vps(即，缸内压力的变化速率)进行校正。积分器32对由此进行了校正的变化速率Vps’进行积分，以确定缸内压力Pcyl(参见上述方程(5))。漂移变化速率确定单元33根据该缸内压力Pcyl来确定漂移变化速率Pcyl_comp。将该漂移变化速率Pcyl_comp作为漂移校正项反馈给校正单元31。

以预定的时间间隔重复该反馈操作。由此，在每一个预定的时间间隔，从缸内压力传感器的输出Vps中消除漂移分量Pcyl_comp。由于对缸内压力传感器的输出Vps’(已从其中消除了漂移分量)进行积分，所以可以防止在通过积分而获得的缸内压力的波形中出现漂移。

在第一实施例中，在循环Tn中执行由漂移变化速率确定单元33执行的处理。Tn的长度等于一个燃烧循环的长度。在比Tn循环短的循环Tk中执行由校正单元31和积分器32执行的处理。优选地，将Tk的长度设置为与其中对缸内压力传感器的输出执行A/D转换的循环长度相等。根据Tk的这种设定，可以在每一次作为数字值Vps获得缸内压力传感器的输出时，根据漂移校正项Pcyl_comp对Vps进行校正。

图5是漂移变化速率确定单元33的一个示例的详细方框图。在循环Tn中执行由抽样电路35执行的抽样处理。该抽样电路35在每一个燃烧循环的预定曲柄转角(CRK)处对缸内压力Pcyl进行抽样。优选地，在每一个燃烧循环的进气冲程过程中的预定曲柄转角处，对缸内压力Pcyl进行抽样。将通过该抽样处理而获得的缸内压力的样本Psample保存在抽样电路35中，直到下一个抽样处理为止。图6表示保存在抽样电路35中的缸内压力样本Psample的波形。

漂移量确定电路36通过响应于由抽样电路35生成的缸内压力样本Psample执行方程(6)，来确定漂移量Pdft。

Pdft＝Psample-基准值               (6)

建立该基准值以表示不存在漂移的影响时的缸内压力。例如，使用在与抽样电路35进行抽样的定时相同的定时进行抽样的进气歧管压力传感器20的输出Pb作为该基准值。由于进气门在进气冲程中是打开的，所以如果不存在漂移的影响，则缸内压力和进气歧管压力相等。换言之，通过从缸内压力Pcyl中减去进气歧管压力Pb而获得的值，表示在燃烧循环过程中累积的漂移量Pdft。

另选地，可以将根据设置在进气歧管中的气流计的输出而确定的压力值用作该基准值。

图7表示漂移量Pdft的示例。将已在第一燃烧循环的进气冲程过程中的时刻t1进行了抽样的缸内压力抽本Psample1保存在抽样电路35中，直到获得下一个样本为止。与已在时刻t1进行了抽样的进气歧管压力Pb之间的差值表示第一燃烧循环中的漂移量Pdft1。类似地，将已在第二燃烧循环的进气冲程过程中的时刻t2进行了抽样的缸内压力样本Psample2保存在抽样电路35中，直到获得下一个样本为止。与已在时刻t2进行了抽样的进气歧管压力Pb之间的差值表示第二燃烧循环中的漂移量Pdft2。由此，在每一个燃烧循环确定漂移量Pdft。

再次参照图5，漂移变化速率确定电路37执行方程(7)，以确定漂移变化速率Pcyl_comp。

Pcyl_comp＝Pdft/抽样次数  (7)

其中，抽样次数＝一个燃烧循环的长度/Tk

如上所述，在一个示例中，Tk等于其中对缸内压力传感器的输出执行A/D转换的循环的长度。因此，可以根据每Tk的漂移变化速率Pcyl_comp对在每一个Tk获得的缸内压力传感器的输出Vps进行校正。

图8表示漂移变化速率Pcyl_comp。在时刻t1，漂移量确定电路36确定漂移量Pdft。通过将漂移量Pdft除以抽样次数，来确定每Tk的漂移变化速率Pcyl_comp。将由此确定的漂移变化速率Pcyl_comp作为漂移校正项反馈给校正单元31(图4)。

图9表示图5的抽样电路35的详细操作。图9(a)表示由积分器32生成的缸内压力Pcyl。

在抽样电路35中设置升计数器(up counter)。如图9(b)所示，Dcnt表示该计数器的值。在每个燃烧循环的进气冲程的开始时刻，即，当曲柄转角为零时，将该升计数器重置为零。该升计数器根据来自曲柄转角传感器17(图1)的曲柄信号进行计数。

在一个示例中，曲柄轴每转一周，输出一个曲柄信号。在一个燃烧循环过程中输出曲柄信号720次。因此，在每一个燃烧循环中该计数器从0到720进行计数。

图9(b)还示出了表示曲柄转角Dsample的波形，在该曲柄转角Dsample处对缸内压力Pcyl进行抽样。该曲柄转角Dsample是预定的。抽样电路35将升计数器的值Dcnt与曲柄转角Dsample进行比较。

如图9(c)所示，如果升计数器的值Dcnt等于曲柄转角Dsample，则生成具有预定值(例如，1)的抽样信号Tsample。如果升计数器的值Dcnt不等于曲柄转角Dsample，则生成具有值0的抽样信号Tsample。

如图9(d)所示，抽样电路35响应于所生成的具有预定值的抽样信号Tsample对缸内压力Pcyl进行抽样，以获得缸内压力样本Psample。当该抽样信号Tsample为零时，将该缸内压力样本Psample保存在抽样电路35中。如上所述，在等于燃烧循环长度的循环Tn中获得缸内压力样本Psample。

图10是图4中所示的漂移变化速率确定单元33的另一示例的详细方框图。抽样电路35和漂移量确定电路36与图5所示的相同。图10中所示的漂移变化速率确定单元与图5中所示的区别在于，根据漂移量Pdft来确定漂移变化速率Pcyl_comp的方式。

根据图10中所示的漂移变化速率确定单元33，通过包括过抽样(oversampling)、移动平均以及微分在内的一系列操作，来确定漂移变化速率Pcyl_comp。将参照图11来说明这些操作。

图11(a)表示在每一个燃烧循环中(即，在循环Tn中)由漂移量确定电路36确定的漂移量Pdft的波形。过抽样电路41在循环Tk中对漂移量Pdft进行过抽样。

通过“一个燃烧循环的长度/Tk”来计算一个燃烧循环中的抽样次数“m”。图11(a)表示m＝6的情况的示例。

移动平均电路42在每一次通过过抽样获得样本值时，根据方程(8)对样本Pdft(k-(m-1))到Pdft(k)进行平均。“k”表示循环数。由此，计算了每Tk的漂移量ΔPdft。

$\mathrm{\ΔPdft}\left(k\right)=\frac{\mathrm{Pdft}(k-(m-1))+\mathrm{Pdft}(k-(m-2))+,..,+\mathrm{Pdft}(k-1)+\mathrm{Pdft}\left(k\right)}{m}---\left(8\right)$

可以通过图11(b)中的线来表示由此确定的漂移量ΔPdft。该漂移量ΔPdft表示Tk期间累积的漂移量。因此，通过确定图11(b)中所示的线的斜率，换言之，通过对漂移量ΔPdft进行微分，来确定漂移变化速率Pcyl_comp。

作为一个示例，图中示出了在m＝6的情况下在时刻t1计算的漂移变化速率Pcyl_comp。通过对样本Pdft(k-5)到Pfdt(k)进行移动平均而生成的ΔPdft进行微分，来计算漂移变化速率Pcyl_comp。由此，通过计算循环Tk中的漂移变化速率Pcyl_comp，来获得如图11(c)所示的波形。将所计算的漂移变化速率Pcyl_comp作为漂移校正项反馈给校正单元31(图4)。

如上所述，Tk等于其中对缸内压力的输出进行A/D转换的循环的长度。因此，可以根据每Tk的漂移变化速率Pcyl_comp对在循环Tk中获得的缸内压力传感器的输出Vps进行校正。

在本示例中，对过抽样值进行移动平均。另选地，可以使用另一种过滤(例如，低通滤波器)，而不是移动平均。

在本实施例中，通过从缸内压力Pcyl中减去基准值Pb来确定漂移量Pdft。另选地，可以将进气冲程过程中的缸内压力Pcyl用作为漂移量Pdft，因为可以认为，在进气冲程过程中(特别是进气冲程的开始时刻左右)由缸内压力传感器检测到的压力是由漂移引起的。然而，通过使用基准值，尤其是通过将进气歧管压力Pb设置为基准值，可以更精确地确定漂移量Pdft，并且可以提高漂移校正后的缸内压力Pcyl的绝对值的精度。

第二实施例

图12是根据本发明第二实施例的缸内压力检测装置的方框图。与第一实施例的情况相同，可以在ECU1中实现根据第二实施例的缸内压力检测装置。

第二实施例与图4中所示的第一实施例的区别在于，在校正单元31和漂移变化速率确定单元33之间设置了控制器51。可以根据图5或图10来实现该漂移变化速率确定单元33。

控制器51确定漂移校正项Pcyl_comp_SLD，以使从漂移变化速率确定单元33接收的漂移变化速率Pcyl_comp收敛为期望值Pcyl_comp_cmd(本实施例中为零)。将该漂移校正项Pcyl_comp_SLD输入到校正单元31中，作为控制输入。校正单元31通过将漂移校正项Pcyl_comp_SLD添加到缸内压力传感器的输出Vps中，来对缸内压力传感器的输出Vps进行校正。积分器32对由此校正的输出Vps’进行积分，以确定缸内压力Pcyl。

在本实施例中，控制器51在等于燃烧循环长度的循环Tn中执行响应分配控制，以使漂移变化速率Pcyl_comp收敛。另选地，可以在循环Tk中执行响应分配控制，以适应其中确定漂移变化速率Pcyl_comp的循环。

响应分配控制是能够指定受控变量(在本实施例中为漂移变化速率Pcyl_comp)收敛到预期值的速度的控制。根据该响应分配控制，漂移变化速率Pcyl_comp可以以预期的速度收敛为零，而不会超调(overshooting)。在本实施例中，使用滑动模式控制的简化版本作为响应分配控制。

图13表示控制器51的详细功能块。开关函数设定单元52建立如方程(9)所示的开关函数σ。如方程(10)中所示，Enc表示漂移变化速率Pcyl_comp与预期值Pcyl_comp_cmd之间的误差。k表示循环数。

σ(k)＝Enc(k)+POLE×Enc(k-1)             (9)

Enc(k)＝Pcyl_comp(k)-Pcyl_comp_cmd(k)    (10)

POLE为响应分配参数并指定漂移变化速率Pcyl_comp的收敛速度。优选地，将该响应分配参数POLE设定为满足-1＜POLE＜0。

将其中开关函数σ(k)＝0的系统称为等效输入系统，并且该系统指定漂移变化速率的收敛特性。假定σ(k)＝0，则可以如方程(11)所示表示方程(9)。

Enc(k)＝-POLE×Enc(k-1)                  (11)

现将参照图14来说明开关函数。方程(11)由纵轴为Enc(k)、横轴为Enc(k-1)的相平面上的线61来表示。将线61称为开关线。假定点62表示状态量(Enc(k)，Enc(k-1))的初始值，该初始值是Enc(k)和Enc(k-1)的组合，响应分配控制将由点62所示的状态量设置在该开关线61上，然后将其限制在该开关线61上。

根据该响应分配控制，由于状态量62保持在开关线61上，所以状态量可以稳定地收敛到相平面的原点0，而不受干扰等的影响。换言之，通过将状态量(Enc(k)，Enc(k-1))限制在如方程(11)所示的没有输入的这种稳定系统内，可以使误差Enc强抗干扰地收敛为零。

因为在本实施例中，与该开关函数σ相关的相平面是二维的，所以由直线61来表示开关线。当相平面是三维时，由一平面来表示开关线。当相平面是四维或更多维时，由超平面来表示开关线。

可以对响应分配参数POLE进行可变设定。可以通过调整该响应分配参数POLE来指定误差Enc的收敛速度。

参照图15，标号65、66和67分别表示当响应分配参数POLE取值为-1、-0.8或-0.5时的误差Enc的收敛速度。误差Enc的收敛速度随着响应分配参数POLE的绝对值的减小而增大。

再次参照图13，到达法则确定单元53确定到达法则输入Urch，该到达法则输入由方程(12)中所示的开关函数σ的比例项来表示。该到达法则输入Urch是用于将状态量设置在开关线上的输入。自适应法则确定单元54确定自适应法则输入Uadp，该自适应法则输入由方程(13)中所示的开关函数σ的积分项来表示。该自适应法则输入Uadp是用于将状态量限制在开关线上同时抑制稳态误差的输入。Krch和Kadp是通过模拟等预先确定的反馈增益。如方程(14)所示，加法器55将到达法则输入Urch和自适应法则输入Uadp相加。由此，确定该控制输入Pcyl_comp_SLD。

Urch＝-Krch·σ(k)              (12)

$\mathrm{Uadp}=-\mathrm{Kadp}\·\underset{i=0}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\σ}\left(i\right)---\left(13\right)$

Pcyl_comp_SLD＝Urch+Uadp        (14)

将参照图16和图17来说明使用该响应分配控制的效果。图16(a)表示由漂移变化速率确定单元33确定的漂移变化速率Pcyl_comp的波形。如上所述，可以通过图5或图10所示的漂移变化速率确定单元33来确定漂移变化速率Pcyl_comp。图16(b)表示通过对图16(a)中所示的漂移变化速率Pcyl_comp进行积分而获得的波形。可以看出，在标号71至74所示的漂移变化速率的操作循环之间出现了不连续性。因为在每一个燃烧循环计算漂移量Pdft(换言之，因为所计算的漂移变化速率Pcyl_comp在Tn中是恒定的)，所以产生了这种不连续性。如果根据该漂移变化速率Pcyl_comp对缸内压力传感器的输出Vps进行校正，则在由积分器32生成的缸内压力的波形中可能出现图16(b)所示的这种不连续性。这在诸如缸内压力的频率分解处理的后续处理中是不期望的。响应分配控制可以消除这种不连续性。

图17(a)表示由控制器51确定为漂移校正项的Pcyl_comp_SLD。图17(b)表示通过对图17(a)所示的漂移校正项Pcyl_comp_SLD进行积分而获得的波形。由于通过响应分配控制，将漂移校正项Pcyl_comp_SLD确定为逐渐接近于零，所以由连续波形来表示通过对漂移校正项Pcyl_comp_SLD进行积分而获得的值。因为漂移校正项Pcyl_comp_SLD的积分没有不连续性，所以防止了在缸内压力的波形中出现不连续性。

图18是根据上述第二实施例的用于检测缸内压力的处理的流程图。通过图5的漂移变化速率确定单元33来实现漂移变化速率Pcyl_comp的计算。在循环Tk中执行该检测处理。

在步骤S1中，读取缸内压力传感器15的输出Vps(换言之，对缸内压力传感器15的输出进行抽样以获得数字值Vps)。在步骤S2中，对已根据漂移校正项Pcyl_comp_SLD进行了校正的缸内压力传感器的输出Vps’进行积分，以确定缸内压力Pcyl。

在步骤S3中，确定升计数器的值Dcnt是否已达到预定的曲柄转角Dsample，在该预定的曲柄转角Dsample处对缸内压力进行抽样(参见图9)。如果步骤S3的确定不是肯定的，则处理退出该例程，因为还没有到对缸内压力进行抽样的时刻。

如果步骤S3的确定是肯定的，则处理进行到步骤S4，在步骤S4中，对缸内压力Pcyl进行抽样，并确定漂移变化速率Pcyl_comp。在步骤S5中，执行响应分配控制的简化版本，以确定漂移校正项Pcyl_comp_SLD。

图19是步骤S2中的处理的流程图。在步骤S11中，将漂移校正项Pcyl_comp_SLD与缸内压力传感器的输出Vps相加，以确定经校正的缸内压力传感器的输出Vps’。

在步骤S12中，计算Tk的当前实际时间长度(秒)。如上所述，在本实施例中，通过使用曲柄转角来测量时间。例如，在“曲柄转角每前进D度(例如，0.25度)”时执行“循环Tk”中的处理。与D相对应的时间长度实际上根据发动机转速而变化。因此，优选地，在每一个循环中，根据所检测到的发动机转速来计算Tk的实际时间长度。根据由此计算出的时间长度来计算缸内压力。

在当前检测到的发动机转速NE(k)表示每分钟的曲柄轴转速的情况下，每秒的曲柄轴转速为NE(k)/60。另一方面，如果在曲柄转角每次前进D度时对缸内压力传感器的输出Vps进行抽样，则曲柄轴每转一周的抽样次数为360/D。因此，由方程(15)来表示对缸内压力传感器的输出Vps进行抽样的频率H(Hz)。

H＝(NE(k)×360/D)/60＝(6×NE(k))/D     (15)

通过方程(16)来计算当前实际时间长度Tk(k)。

Tk(k)＝1/H＝D/(6×NE(k))               (16)

其中，Tk(k)以秒来表示。

步骤S13和S14表示对缸内压力Pcyl的积分处理。在步骤S13中，计算缸内压力每Tk(k)的变化量ΔPcyl。因为对缸内压力传感器的输出Vps的抽样周期为Tk(k)，所以如方程(17)所示计算缸内压力每Tk(k)的变化量Δpcyl。通过使用Tk的当前实际时间长度，可以更精确地计算缸内压力Pcyl的变化量ΔPcyl。

ΔPcyl(k)＝Vps′(k)×Tk(k)             (17)

在步骤S14中，通过将每Tk(k)的缸内压力变化量Δpcyl(在步骤S13中计算)与缸内压力的先前值Pcyl(k-1)相加，来计算缸内压力的当前值Pcyl(k)。

另选地，可以以预定的时间间隔，而不是与曲柄转角同步地执行对缸内压力的抽样。如果以预定的时间间隔来进行抽样，则不需要步骤S12中的处理。

另选地，可以与另一参数同步地执行对缸内压力的抽样。在这种情况下，优选地，考虑Tk的当前实际时间长度来计算缸内压力的变化量ΔPcyl。

图20表示步骤S4中的处理的流程图。在步骤S21中，对缸内压力Pcyl进行抽样，以获得缸内压力的样本Psample。还对来自进气歧管压力传感器的输出Pb进行抽样。在步骤S22中，计算缸内压力样本Psample和进气歧管压力Pb之间的差值，作为漂移量Pdft。

在步骤S23中，将漂移量Pdft除以抽样次数，以计算漂移变化速率Pcyl_comp。在本实施例中，如以上参照方程(15)所述，与一个燃烧循环相对应的曲柄转角为720度，并且与Tk相对应的曲柄转角为D。因此，根据方程(7)，抽样次数为720/D。

图21表示步骤S5中的处理的流程图。在步骤S31中，计算漂移变化速率的先前值Pcyl_comp(k-1)与其期望值Pcyl_comp_cmd之间的误差Enc(k-1)。在步骤S32中，计算漂移变化速率的当前值Pcyl_comp(k)与其期望值Pcyl_comp_cmd之间的误差Enc(k)。

在步骤S33中，根据上述方程(9)来计算开关函数σ。在步骤S34中，根据上述方程(12)来计算到达法则输入Urch。

在步骤S35中，将开关函数σ(k)与该开关函数的积分的先前值G(k-1)相加，以计算该开关函数的积分的当前值G(k)。在步骤S36中，根据上述方程(13)来计算自适应法则输入Uadp。在步骤S37中，根据上述方程(14)来计算输入到校正单元31的控制，即，漂移校正项Pcyl_comp_SLD。

另选地，可以采用诸如逆向步进(back step)方案或优化控制的另一控制方案，而不是响应分配控制，来确定漂移校正项Pcyl_comp_SLD。此外，还可以采用另一类型的响应分配控制。

省略了根据第一实施例的流程图。然而，本领域的技术人员可以对图18至20所示的流程进行修改，以使其适于第一实施例。此外，图18至20中所示的流程图基于图5中所示的漂移变化速率确定单元33。然而，本领域的技术人员可以对该流程图进行修改，以使其适于图10中所示的漂移变化速率确定单元33。

第三实施例

将说明本发明的第三实施例。将再次参照图3来说明本发明的第三实施例的原理。如上所述，图3(b)表示通过对图3(a)中所示的缸内压力传感器的输出Vps进行积分而获得的缸内压力的波形。如线81所示，缸内压力传感器包含漂移。在本实施例中，由Pcyl’来表示通过积分而获得的缸内压力。通过方程(18)来表示Vps和Pcyl’之间的关系。

Pcyl′＝∫Vps              (18)

根据第三实施例，确定线81所表示的漂移。然后，对缸内压力Pcyl’进行校正，以从该缸内压力Pcyl’中消除所确定的漂移。由此，确定经校正的不包含漂移的缸内压力Pcyl。图3(c)表示经校正的缸内压力Pcyl。

如第一和第二实施例的情况，通过使用曲柄转角来测量时间。然而，另选地，可以通过使用另一参数来测量时间。

图22是根据本发明第三实施例的缸内压力检测装置的方框图。如第一和第二实施例的情况，可以在ECU1中实现根据本发明第三实施例的缸内压力检测装置。

将缸内压力传感器15的输出从模拟转换为数字，并将其作为Vps输入到缸内压力检测装置。如上所述，Vps表示缸内压力的变化速率。

如上述方程(18)所示，积分器131对缸内压力的变化速率Vps进行积分，以确定缸内压力Pcyl’。

校正单元132对该缸内压力Pcyl’进行校正，以从该缸内压力Pcyl’中消除漂移。由此，确定经校正的缸内压力Pcyl。以预定时间间隔重复该校正。因此，在每一个预定的时间间隔从缸内压力Pcyl’中消除漂移。

在比Tn短的循环Tk中执行积分器131的积分以及校正单元132的校正。如上所述，Tn表示燃烧循环的长度。如上所述，优选地，将Tk设置为与其中对缸内压力传感器的输出执行A/D转换的循环相等的长度。由此，可以在每一次作为数字值Vps获得缸内压力传感器的输出时，对缸内压力Pcyl’进行校正，以消除漂移。

图23是校正单元132的一个示例的详细方框图。除了将抽样电路135的抽样应用于包含漂移的缸内压力Pcyl’以外，抽样电路135和漂移量确定单元136以与第一和第二实施例中的抽样电路35和漂移量确定单元36相似的方式进行操作。具体地，抽样电路135在每一个燃烧循环中的预定曲柄转角处对缸内压力Pcyl’进行抽样。优选地，在燃烧循环的进气冲程过程中，在预定的曲柄转角处进行抽样。如上所述参照方程(6)，漂移量确定单元136通过从由抽样电路135获取的样本Psample中减去一基准值，来确定漂移量Pdft。如第一和第二实施例的情况，在一个示例中，将该基准值设定为燃烧循环的进气冲程过程中的进气歧管压力Pb。

过抽样电路137对该漂移量Pdft进行过抽样，以获得该漂移量Pdft的样本。移动平均电路138对该漂移量Pdft的样本进行移动平均。

将参照图24来详细说明过抽样和移动平均。图24(a)表示在各个燃烧循环中(即，在循环Tn中)由漂移量确定单元136确定的漂移量Pdft的示例性波形。过抽样电路137在比Tn短的循环Tk中对该漂移量Pdft进行过抽样。

在一个燃烧循环中的抽样次数“m”为(Tn/Tk)。移动平均电路138在每一次通过过抽样获得漂移量的样本时，根据方程(19)计算样本Pdft(k-(m-1))到Pdft(k)的平均数。k表示循环数。由此，确定每Tk的漂移量Pcyl_comp。

$\mathrm{\ΔPcyl}\_\mathrm{comp}\left(k\right)=\frac{\mathrm{Pdft}(k-(m-1))+\mathrm{Pdft}(k-(m-2))+,..,+\mathrm{Pdft}(k-1)+\mathrm{Pdft}\left(k\right)}{m}---\left(19\right)$

图24(b)中的线82表示由此确定的漂移量Pcyl_comp的示例。应该注意，线82与图3(b)中的线81相对应。

再次参照图23，校正电路139接收每Tk的漂移量Pcyl_comp作为漂移校正项。校正电路139通过从缸内压力Pcyl’中减去漂移校正项Pcyl_comp，来对缸内压力Pcyl’进行校正，以确定经校正的缸内压力Pcyl。如上参照图3(c)所述，该经校正的缸内压力Pcyl表示不包含漂移的缸内压力。

由此，在每一次作为数字值Vps获得缸内压力传感器的输出时，根据漂移校正项对缸内压力Pcyl’进行校正。因为Tk的长度比燃烧循环的长度短，所以防止了在一个燃烧循环中在缸内压力中累积漂移。

在本实施例中，使用移动平均来确定通过对漂移量进行过抽样而获得的样本的平均值。另选地，可以使用另一过滤(例如，低通滤波器)。

在本实施例中，通过从缸内压力Pcyl’中减去基准值Pb，来确定漂移量Pdft。另选地，可以使用进气冲程过程中的缸内压力Pcyl’作为漂移量Pdft，因为可以认为，在进气冲程过程中(尤其是在进气冲程的开始时刻左右)由缸内压力传感器检测到的压力是由漂移引起的。然而，通过使用该基准值，尤其通过将该进气歧管压力Pb设置为该基准值，可以更精确地确定漂移量Pdft，并且可以提高漂移校正后的缸内压力Pcyl的绝对值的精度。

应该注意，将如上参照图9所述的操作应用于抽样电路135。在这种情况下，图9(a)中所示的信号与本实施例中的Pcyl’相对应。

图25表示图22的缸内压力检测装置中所示的校正单元132的另一示例的详细方框图。图23中所示的校正单元132与图25中所示的校正单元132的主要区别在于设置有控制器150。

抽样电路145对经校正的缸内压力Pcyl进行抽样。以与图23中所示的抽样电路135进行抽样相似的方式进行该抽样。将通过该抽样获得的样本Psample保存在抽样电路145中。应该注意，通过抽样电路135进行抽样的对象是校正之前的缸内压力Pcyl’，而通过抽样电路145进行抽样的对象是校正之后的缸内压力Pcyl。这是因为，本实施例中的控制器需要使用反映由该控制器生成的漂移校正项Pcyl_comp_SLD的信号(即，经校正的缸内压力Pcyl)作为输入。

漂移量确定电路146、过抽样电路147以及移动平均电路148分别以与图23中所示的漂移量确定电路136、过抽样电路137以及移动平均电路138相似的方式进行操作。

控制器150确定漂移校正项Pcyl_comp_SLD，以使每Tk的漂移量Pcyl_comp收敛为预期值Pcyl_comp_cmd。校正电路149通过将该漂移校正项Pcyl_comp_SLD与缸内压力Pcyl’相加，来对缸内压力Pcyl’进行校正，以确定经校正的缸内压力Pcyl。

在本示例中，因为进气冲程过程中的缸内压力Pcyl和进气歧管压力Pb之间的差值被控制为零，所以将预期值Pcyl_comp_cmd设定为零。在没有执行从缸内压力样本Psample中减去基准值Pb的情况下，将在进气冲程过程中抽样的进气歧管压力Pb设置为该预期值Pcyl_comp_cmd。

控制器150在长度比燃烧循环Tn短的循环Tk中执行上述响应分配控制，以使漂移量Pcyl_comp收敛。因为已如上参照图13至15对其进行了说明，所以将省略该响应分配控制的细节。

如图25所示，将在当前循环中由控制器150确定的漂移校正项Pcyl_comp_SLD(k)反馈给校正电路149。该校正电路149将所接收的漂移校正项Pcyl_comp_SLD(k)与在下一循环中获得的缸内压力Pcyl’(k+1)相加，以确定经校正的缸内压力Pcyl(k+1)。再次根据经校正的缸内压力Pcyl(k+1)确定漂移校正项Pcyl_comp_SLD(k+1)，并且随后将其反馈给校正电路149。

将参照图26来说明使用该响应分配控制的效果。图26(a)表示由图23的移动平均电路138生成的漂移量Pcyl_comp的波形。可以看出，如标号171至173所示，出现了不连续性。由于在每一个燃烧循环中计算漂移量Pdft(换言之，因为所计算的漂移量Pcyl_comp在Tn中是恒定的)，所以产生这种不连续性。如果根据该漂移量Pcyl_comp对缸内压力Pcyl’进行校正，则经校正的缸内压力的波形中可能会出现不连续性。这在诸如频率分解处理的缸内压力的后续处理中是不希望的。响应分配控制可以消除这种不连续性。

图26(b)表示由控制器150确定的漂移校正项Pcyl_comp_SLD。为了进行比较，由虚线表示图26(a)的漂移量Pcyl_comp。

由于通过响应分配控制，将漂移校正项Pcyl_comp_SLD确定为逐渐接近一预期值(即，在本示例中为零)，所以通过连续波形来表示漂移校正项Pcyl_comp_SLD。因为漂移校正项Pcyl_comp_SLD的波形没有不连续性，所以防止了在经校正的缸内压力Pcyl的波形中出现不连续性。

将参照图27到图30对根据第三实施例的用于确定经校正的缸内压力Pcyl的处理进行说明。由图25的校正单元132来实现该漂移校正。

图27表示用于确定漂移量Pdft的处理的流程图。如上所述，在循环Tn中执行该处理。“n”表示循环数。

在步骤S101中，当升计数器的值Dcnt已达到曲柄转角Dsample(在该曲柄转角Dsample处对缸内压力进行抽样)时，开始该处理。如上所述，在一个示例中，该处理开始于各个燃烧循环的进气冲程过程中的预定定时。

在步骤S102中，对缸内压力Pcyl进行抽样以获得缸内压力样本Psample。还对来自进气歧管压力传感器的输出Pb进行抽样。在步骤S103中，计算缸内压力样本Psample与进气歧管压力Pb之间的差值，作为漂移量Pdft。

图28表示用于确定经校正的缸内压力Pcyl的处理的流程图。在循环Tk中执行该处理。“k”表示循环数。

在步骤S111中，读取缸内压力传感器15的输出Vps(换言之，对缸内压力传感器15的输出Vps进行抽样以获得数字值Vps)。在步骤S112中，执行积分例程(图29)。在该积分例程中，对缸内压力传感器的输出Vps进行积分，以确定缸内压力Pcyl’。

在步骤S113中，对在步骤S103(图27)中获得的漂移量Pdft(n)进行过抽样。在步骤S114中，如方程(19)所示，对通过过抽样获得的m个样本(即，样本Pdft(k-(m-1))到Pdft(k))进行移动平均，以确定每Tk的漂移量Pcyl_comp。

在步骤S115中，执行响应分配控制的简化版本，以确定漂移校正项Pcyl_comp_SLD。在步骤S116中，将该漂移校正项Pcyl_comp_SLD与通过积分生成的缸内压力Pcyl’相加，以确定经校正的缸内压力Pcyl。

图29表示图28的步骤S112中的积分的流程图。在步骤S121中，计算Tk的当前实际时间(秒)。根据参照图19的步骤S12的说明来执行该计算。

步骤S122和S123表示该积分处理。在步骤S122中，计算每Tk(k)的缸内压力的变化量ΔPcyl’。由于缸内压力传感器的输出Vps(k)表示缸内压力Pcyl’的变化速率，所以如方程(20)所示计算每Tk(k)的缸内压力的变化量ΔPcyl’。可以通过使用Tk的当前实际时间长度，来更精确地计算缸内压力的变化量ΔPcyl’。

ΔPcyl′(k)＝Vps(k)×Tk(k)               (20)

在步骤S123中，通过将每Tk(k)的缸内压力的变化量ΔPcyl’(在步骤S122中计算)与缸内压力的先前值Pcyl’(k-1)相加，来计算缸内压力的当前值Pcyl’(k)。

另选地，可以以预定的时间间隔，而不是与曲柄转角同步地执行缸内压力Pcyl’的计算。如果以预定的时间间隔来执行该计算，则将该预定的时间设置为实际时间长度Tk(k)。

另选地，可以与另一参数同步地执行缸内压力的计算。在这种情况下，优选地，考虑Tk的当前实际时间长度来计算缸内压力的变化量ΔPcyl’。

图30表示图28的步骤S115中的响应分配控制的流程图。在步骤S131中，计算每Tk的漂移量的先前值Pcyl_comp(k-1)与其期望值Pcyl_comp_cmd之间的误差Enc(k-1)。在步骤S132中，计算每Tk的漂移量的当前值Pcyl_comp(k)与其期望值Pcyl_comp_cmd之间的误差Enc(k)。

在步骤S133中，计算开关函数σ。在步骤S134中，计算到达法则输入Urch。

在步骤S135中，将开关函数σ(k)与该开关函数的积分的先前值G(k-1)相加，以计算该开关函数的积分的当前值G(k)。在步骤S136中，计算自适应法则输入Uadp。在步骤S137中，通过将到达法则输入和自适应法则输入相加，来计算输入到校正单元131中的控制，即漂移校正项Pcyl_comp_SLD。

图27到30中所示的流程图基于图25中所示的校正单元132。然而，本领的技术人员可以对该流程图进行修改，以使其适于图23中所示的校正单元132。

本发明可以应用于通用的发动机(例如，舷外马达)。

Claims (28)

1、一种用于检测发动机的缸内压力的装置，其包括：

缸内压力传感器，用于输出表示所述缸内压力的变化速率的信号；以及

控制单元，其被构造用来：

对来自所述缸内压力传感器的所述信号进行校正；

对经校正的信号进行积分以确定所述缸内压力；

确定包含在所确定的缸内压力中的漂移的变化速率；以及

反馈所确定的漂移变化速率，以根据所确定的漂移变化速率进行对来自所述缸内传感器的所述信号的所述校正。

2、根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来：

对所确定的缸内压力进行抽样；

根据所抽样的缸内压力确定漂移量；以及

根据所述漂移量确定所述漂移变化速率。

3、根据权利要求2所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来从所抽样的缸内压力中减去一基准值，以确定所述漂移量。

4、根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来：

在第一循环中对所确定的缸内压力进行抽样；

根据所抽样的缸内压力来确定漂移量；

在比所述第一循环短的第二循环中对所述漂移量进行抽样；

对所抽样的漂移量进行移动平均，以确定每第二循环的漂移量；以及

根据所述每第二循环的漂移量来确定所述漂移变化速率。

5、根据权利要求4所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来从所抽样的缸内压力中减去一基准值，以确定所述漂移量。

6、根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来：

确定用于使所确定的漂移变化速率收敛为0的漂移校正项；以及

反馈所述漂移校正项，以根据所述漂移校正项进行对来自所述缸内压力传感器的所述信号的所述校正。

7、根据权利要求6所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来执行响应分配控制，以确定所述漂移校正项，该响应分配控制能够指定所确定的漂移变化速率到0的收敛速度。

8、一种用于检测发动机的缸内压力的方法，该方法包括以下步骤：

对来自缸内压力传感器的信号进行校正，来自所述缸内压力传感器的所述信号表示所述缸内压力的变化速率；

对经校正的信号进行积分，以确定所述缸内压力；

确定包含在所确定的缸内压力中的漂移的变化速率；

反馈所确定的漂移变化速率，以根据所确定的漂移变化速率来进行对来自所述缸内压力传感器的所述信号的所述校正。

9、根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：

对所确定的缸内压力进行抽样；

根据所抽样的缸内压力确定漂移量；以及

根据所述漂移量来确定所述漂移变化速率。

10、根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：

从所抽样的缸内压力中减去一基准值，以确定所述漂移量。

11、根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：

在第一循环中对所确定的缸内压力进行抽样；

根据所抽样的缸内压力来确定漂移量；

在比所述第一循环短的第二循环中对所述漂移量进行抽样；

对所抽样的漂移量进行移动平均，以确定每第二循环的漂移量；以及

根据所述每第二循环的漂移量来确定所述漂移变化速率。

12、根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：

从所抽样的缸内压力中减去一基准值，以确定所述漂移量。

13、根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：

确定用于使所确定的漂移变化速率收敛为0的漂移校正项；以及

反馈所述漂移校正项，以根据所述漂移校正项来进行对来自所述缸内压力传感器的所述信号的所述校正。

14、根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：

执行响应分配控制，以确定所述漂移校正项，该响应分配控制能够指定所确定的漂移变化速率到0的收敛速度。

15、一种用于检测发动机的缸内压力的装置，其包括：

缸内压力传感器，用于输出表示所述缸内压力的变化速率的信号；以及

控制单元，其被构造用来：

对所述信号进行积分以确定所述缸内压力；以及

根据漂移校正项对所述缸内压力进行校正，该漂移校正项从所述缸内压力中消除漂移。

16、根据权利要求15所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来：

在第一循环中对通过所述积分确定的所述缸内压力进行抽样；

根据所抽样的缸内压力来确定漂移量；

在比所述第一循环短的第二循环中对所述漂移量进行抽样；

对所抽样的漂移量进行平均，以确定所述漂移校正项；以及

从通过所述积分确定的所述缸内压力中减去所述漂移校正项，以确定经校正的缸内压力。

17、根据权利要求16所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来从所抽样的缸内压力中减去一基准值，以确定所述漂移量。

18、根据权利要求17所述的装置，其中所述第一循环是执行所述发动机的燃烧循环中的进气冲程的循环。

19、根据权利要求15所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来：

在所述第一循环中对所述经校正的缸内压力进行抽样；

根据所抽样的校正缸内压力来确定漂移量；

在比所述第一循环短的第二循环中对所述漂移量进行抽样；

对所抽样的漂移量进行平均；

确定用于使所平均的漂移量收敛为0的所述漂移校正项；以及

反馈所述漂移校正项，以根据所述漂移校正项进行所述校正。

20、根据权利要求19所述的装置，其中所述控制单元被进一步构造用来从所抽样的缸内压力中减去一基准值，以确定所述漂移量。

21、根据权利要求20所述的装置，其中所述第一循环是执行所述发动机的燃烧循环中的进气冲程的循环。

22、一种用于检测发动机的缸内压力的方法，该方法包括以下步骤：

对来自缸内压力传感器的信号进行积分，以确定所述缸内压力，来自所述缸内压力传感器的所述信号表示所述缸内压力的变化速率；以及

根据漂移校正项对所述缸内压力进行校正，该漂移校正项从所述缸内压力中消除漂移。

23、根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤：

在第一循环中对通过所述积分步骤确定的所述缸内压力进行抽样；

根据所抽样的缸内压力来确定漂移量；

在比所述第一循环短的第二循环中对所述漂移量进行抽样；

对所抽样的漂移量进行平均，以确定所述漂移校正项；以及

从由所述积分步骤确定的所述缸内压力中减去所述漂移校正项，以确定所述经校正的缸内压力。

24、根据权利要求23所述的方法，还包括以下步骤：

从所抽样的缸内压力中减去一基准值，以确定所述漂移量。

25、根据权利要求24所述的装置，其中所述第一循环是执行所述发动机的燃烧循环中的进气冲程的循环。

26、根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤：

在第一循环中对所述经校正的缸内压力进行抽样；

根据所抽样的校正缸内压力来确定漂移量；

在比所述第一循环短的第二循环中对所述漂移量进行抽样；

对所抽样的漂移量进行平均；

确定使经平均的漂移量收敛为0的所述漂移校正项；以及

反馈所述漂移校正项，以根据所述漂移校正项进行所述校正。

27、根据权利要求26所述的方法，还包括以下步骤：

从所抽样的缸内压力中减去一基准值，以确定所述漂移量。

28、根据权利要求27所述的方法，其中所述第一循环是执行所述发动机的燃烧循环中的进气冲程的循环。

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